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【技术实现步骤摘要】
本申请属于电池材料,尤其涉及一种复合补锂材料及其制备方法和应用。
技术介绍
1、液态锂离子电池在首次充放电中,正极材料脱出的锂离子与电解液发生反应,在负极材料表面形成固体电解质界面膜(sei)。这个过程将不可逆的消耗正极材料中的锂源,降低首周库伦效率,且在锂电的充放电循环过程中也会持续消耗正极中的活性锂,导致锂离子电池寿命缩短。为解决sei膜形成过程不可逆消耗锂离子的问题,采用补锂材料对锂离子电池进行补锂,通过电池充电过程中补锂材料分解释放活性锂来减少循环过程中的锂损耗。
2、然而,补锂材料存在结构稳定性差、导电性差等问题,不利于补锂材料的推广应用,限制了锂离子电池性能的提升。
技术实现思路
1、本申请的目的在于提供一种复合补锂材料及其制备方法和应用,旨在解决补锂材料存在补锂效果不佳的问题。
2、为实现上述申请目的,本申请采用的技术方案如下:
3、第一方面,本申请提供一种复合补锂材料,包括:
4、至少两种补锂材料,且相邻两种补锂材料之间填充有功能材料,功能材料包括离子导体材料、电子导体材料和催化剂中至少一种。
5、第二方面,本申请提供一种复合补锂材料的制备方法,包括以下步骤:
6、提供第一补锂材料和第二补锂材料;
7、在第一补锂材料和第二补锂填充离子导体材料、电子导体材料和催化剂中至少一种材料形成功能材料,得到复合补锂材料。
8、第三方面,本申请提供一种正极材料,包括第一方面中的复合补锂
9、第四方面,本申请提供一种二次电池,该二次电池包括正极极片、负极极片和电解质,该正极极片包括第三方面中的正极材料。
10、本申请第一方面提供的复合补锂材料,包括至少两种补锂材料和功能材料、且功能材料填充于相邻两种补锂材料之间,由此使得两种补锂材料均能够与功能材料实现较好的接触,更有利于功能材料发挥其效果,包括提高补锂材料的导离子性能或导电子性能,降低补锂材料的分解电压,由此使得补锂材料具有高的脱锂能力;另外,功能材料能够为两种补锂材料提供支撑作用,使得补锂材料的结构稳定性得到有效提升,进而在充放电过程中不容易因脱锂分解使得极片产生凹坑或空隙,对极片的整体结构稳定性产生积极影响。
11、本申请第二方面提供的复合补锂材料的制备方法,通过在两种补锂材料填充功能材料,进而有效制备出具有如上述本申请复合补锂材料所具有的性能。另外,本申请复合补锂材料的制备方法有利于获得结构稳定的复合补锂材料,从而能够充分发挥补锂性能,赋予复合补锂材料优良的脱锂能力,实现电池的高效补锂,有利于广泛应用。
12、本申请第三方面提供的正极材料,由于含有本申请提供的复合补锂材料,且该复合补锂材料稳定性好、补锂容量高,能够提供弥补电池在首次充电时因sei膜的形成消耗的活性锂离子,实现高效补锂,从而有效维持了正极材料的克容量,提高了正极材料的容量保持率。
13、本申请第四方面提供的二次电池,由于含有本申请正极材料,因此,本申请二次电池首效和能量密度高,并具有较高的循环性能稳定。
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1.一种复合补锂材料,其特征在于,包括:至少两种补锂材料,且相邻所述两种补锂材料之间填充有功能材料,所述功能材料包括离子导体材料、电子导体材料和催化剂中至少一种。
2.如权利要求1所述的复合补锂材料,其特征在于,所述两种补锂材料和所述功能材料形成层叠式,所述功能材料在所述两种补锂材料之间形成功能材料层。
3.如权利要求2所述的复合补锂材料,其特征在于,所述两种补锂材料形成二次颗粒,所述二次颗粒的间隙中填充有所述功能材料;和/或
4.如权利要求2所述的复合补锂材料,其特征在于,所述两种补锂材料与所述功能材料层形成补锂单元,所述复合补锂材料包括补锂基体,所述补锂基体包括至少一个所述补锂单元;
5.如权利要求4所述的复合补锂材料,其特征在于,所述补锂基体沿厚度方向包括相对设置的第一表面和第二表面;
6.如权利要求5所述的复合补锂材料,其特征在于,至少一个所述离子导体纳米片层叠设置于所述补锂基体远离所述功能材料层的表面,形成离子导通层;和/或
7.如权利要求6所述的复合补锂材料,其特征在于,所述离子导体纳米片的厚度为
8.一种复合补锂材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
9.一种正极材料,其特征在于,包括如权利要求1-7任一项所述的复合补锂材料和/或如权利要求8所述的复合补锂材料的制备方法制得的复合补锂材料。
10.一种二次电池,所述二次电池包括正极极片、负极极片和电解质,其特征在于,所述正极极片包括如权利要求9所述的正极材料。
...【技术特征摘要】
1.一种复合补锂材料,其特征在于,包括:至少两种补锂材料,且相邻所述两种补锂材料之间填充有功能材料,所述功能材料包括离子导体材料、电子导体材料和催化剂中至少一种。
2.如权利要求1所述的复合补锂材料,其特征在于,所述两种补锂材料和所述功能材料形成层叠式,所述功能材料在所述两种补锂材料之间形成功能材料层。
3.如权利要求2所述的复合补锂材料,其特征在于,所述两种补锂材料形成二次颗粒,所述二次颗粒的间隙中填充有所述功能材料;和/或
4.如权利要求2所述的复合补锂材料,其特征在于,所述两种补锂材料与所述功能材料层形成补锂单元,所述复合补锂材料包括补锂基体,所述补锂基体包括至少一个所述补锂单元;
5.如权利要求4所述的复合补锂材料,其特征在于,...
【专利技术属性】
技术研发人员:吴云龙,万远鑫,裴现一男,孔令涌,
申请(专利权)人:深圳市德方创域新能源科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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