【技术实现步骤摘要】
本申请涉及二次电池，具体涉及一种补锂材料及其制备方法、正极材料和二次电池。
技术介绍
1、电动汽车和电化学储能技术的迅猛发展对电池能量密度提出了更高要求，传统锂离子电池在能量密度上的局限性日益凸显。提升电池能量密度的关键之一在于改善阳极的库仑效率，因为与阴极相比，阳极在初始循环中会经历显著的锂损失，主要源于固体电解液界面(sei)的形成和金属锂的电镀。因此，开发预锂化技术以补偿这一活性锂的损失，成为提高全电池能量密度的焦点。
2、在预锂化技术中，通过在正极中添加富锂材料用于补锂已得到广泛研究。但是现有的富锂材料在电池的高温老化阶段却暴露出明显缺陷，因为富锂材料表面残碱量过高，导致富锂材料容易和电解质发生副反应，从而产生气体导致电池胀气鼓包。所以如何降低富锂材料表面残碱以减少产气成为了关键。
技术实现思路
1、本申请的目的是提供一种补锂材料及其制备方法、正极材料和二次电池，解决二次电池表面残碱和产气量高的问题。
2、为实现本申请的目的，本申请提供了如下的技术方案：
3、第一方面，本申请提供一种补锂材料，包括内核、第一包覆层和第二包覆层，所述第一包覆层包覆在所述内核的外表层，所述第二包覆层包覆在所述第一包覆层的外表层，所述内核包括富锂材料，所述第一包覆层包括有机无机杂化材料，所述第二包覆层包括酸惰性材料，所述第二包覆层为连续包覆层。
4、一种实施方式中，所述有机无机杂化材料的前驱体包括第一偶联剂，所述酸惰性材料的前驱体包括第二偶联剂，所述
5、一种实施方式中，所述补锂材料还包括导体颗粒，所述导体颗粒结合在所述内核的外表面，所述第一包覆层结合于所述导体颗粒，并且所述第一包覆层和所述导体颗粒共同对所述内核形成全包覆。
6、一种实施方式中，所述导体颗粒的数量为多个，多个所述导体颗粒独立的分布在所述内核的外表面形成岛状包覆，所述第一包覆层结合在多个所述导体颗粒之间并连接所述内核的外表面。
7、一种实施方式中，所述导体颗粒的粒径大于等于所述第一包覆层的厚度，至少部分所述导体颗粒的外表面连接所述第二包覆层。
8、一种实施方式中，所述有机无机杂化材料在所述补锂材料中的质量占比为0.2％～2％。
9、一种实施方式中，所述酸惰性材料在所述补锂材料中的质量占比为0.2％～2％。
10、一种实施方式中，所述导体颗粒在所述补锂材料中的质量占比为0.5％～2％。
11、一种实施方式中，所述第一包覆层的厚度为10nm-100nm。
12、一种实施方式中，所述第二包覆层的厚度为10nm-100nm。
13、一种实施方式中，所述导体颗粒的粒径为20nm-800nm。
14、第二方面，本申请提供一种补锂材料的制备方法，包括：将富锂材料和有机无机杂化材料前驱体混合均匀并烧结，以使有机无机杂化材料包覆在所述富锂材料的外表层形成第一包覆层；将具有所述第一包覆层的富锂材料与酸惰性材料前驱体混合并干燥，以使酸惰性材料包覆在所述第一包覆层的外表层形成连续包覆的第二包覆层，得到补锂材料。
15、一种实施方式中，所述将富锂材料和有机无机杂化材料前驱体混合均匀并烧结，之前还包括：将富锂材料和导体颗粒混合均匀并烧结，以使导体颗粒结合在所述富锂材料的外表面。
16、第三方面，本申请提供一种正极材料，所述正极材料包括活性材料和如第一方面所述的补锂材料，或包括如第二方面所述的补锂材料的制备方法得到的补锂材料。
17、第四方面，本申请提供一种二次电池，包括正极、负极和电解质，所述正极和所述负极设置在所述电解质中，所述正极包括如第三方面所述的正极材料。
18、本申请通过优化富锂材料的表面结构，在富锂材料的外表层包覆第一包覆层和第二包覆层，利用两层包覆可以实现对富锂材料的保护。其中，第一包覆层包括有机无机杂化材料，有机无机杂化材料可以用于消除富锂材料表面的残碱，并且有机无机杂化材料可以构建起初步的外层保护，提高富锂材料的化学稳定性和空气稳定性，以及抑制富锂材料内阻过高和开路能垒过高的情况，还能够减少外部水汽侵蚀。进一步的，第二包覆层包括酸惰性材料，利用酸惰性材料可以形成保护性的最外层，防止和抑制电解液中氢氟酸对富锂材料的侵蚀，以此减少富锂材料在电解液中的产气；并且补锂材料制作成电池后，酸惰性材料可以作为电池添加剂，因为电池中的痕量水使得酸惰性材料微量水解，部分酸惰性材料基团进入电解质保护电解质溶剂。
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1.一种补锂材料，其特征在于，包括内核、第一包覆层和第二包覆层，所述第一包覆层包覆在所述内核的外表层，所述第二包覆层包覆在所述第一包覆层的外表层，所述内核包括富锂材料，所述第一包覆层包括有机无机杂化材料，所述第二包覆层包括酸惰性材料，所述第二包覆层为连续包覆层。
2.根据权利要求1所述的补锂材料，其特征在于，所述有机无机杂化材料的前驱体包括第一偶联剂，所述酸惰性材料的前驱体包括第二偶联剂，所述第一包覆层的密度大于所述第二包覆层的密度。
3.根据权利要求1所述的补锂材料，其特征在于，所述补锂材料还包括导体颗粒，所述导体颗粒结合在所述内核的外表面，所述第一包覆层结合于所述导体颗粒，并且所述第一包覆层和所述导体颗粒共同对所述内核形成全包覆。
4.根据权利要求3所述的补锂材料，其特征在于，所述导体颗粒的数量为多个，多个所述导体颗粒独立的分布在所述内核的外表面形成岛状包覆，所述第一包覆层结合在多个所述导体颗粒之间并连接所述内核的外表面。
5.根据权利要求4所述的补锂材料，其特征在于，所述导体颗粒的粒径大于等于所述第一包覆层的厚度，至少部分所述
6.根据权利要求3所述的补锂材料，其特征在于，
7.一种补锂材料的制备方法，其特征在于，包括：
8.根据权利要求7所述的补锂材料的制备方法，其特征在于，所述将富锂材料和有机无机杂化材料前驱体混合均匀并烧结，之前还包括：
9.一种正极材料，其特征在于，所述正极材料包括活性材料和如权利要求1-6任一项所述的补锂材料，或包括如权利要求7或8所述的补锂材料的制备方法得到的补锂材料。
10.一种二次电池，其特征在于，包括正极、负极和电解质，所述正极和所述负极设置在所述电解质中，所述正极包括如权利要求9所述的正极材料。
...【技术特征摘要】
1.一种补锂材料，其特征在于，包括内核、第一包覆层和第二包覆层，所述第一包覆层包覆在所述内核的外表层，所述第二包覆层包覆在所述第一包覆层的外表层，所述内核包括富锂材料，所述第一包覆层包括有机无机杂化材料，所述第二包覆层包括酸惰性材料，所述第二包覆层为连续包覆层。
2.根据权利要求1所述的补锂材料，其特征在于，所述有机无机杂化材料的前驱体包括第一偶联剂，所述酸惰性材料的前驱体包括第二偶联剂，所述第一包覆层的密度大于所述第二包覆层的密度。
3.根据权利要求1所述的补锂材料，其特征在于，所述补锂材料还包括导体颗粒，所述导体颗粒结合在所述内核的外表面，所述第一包覆层结合于所述导体颗粒，并且所述第一包覆层和所述导体颗粒共同对所述内核形成全包覆。
4.根据权利要求3所述的补锂材料，其特征在于，所述导体颗粒的数量为多个，多个所述导体颗粒独立的分布在所述内核的外表面形成岛...
【专利技术属性】
技术研发人员：谢友森，裴现一男，万远鑫，王亚雄，陈心怡，张莉，赖日鑫，刘秀芳，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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