一种包覆型复合材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种包覆型复合材料及其制备方法和应用，所述包覆型复合材料包括电极材料内核以及包覆在所述电极材料内核表面的包覆层，所述包覆层包括Fe

【技术实现步骤摘要】
一种包覆型复合材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于锂离子电池材料
，具体涉及一种包覆型复合材料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]随着新能源汽车的大力发展，锂离子电池产业已经进入快速发展阶段。影响锂离子电池性能的关键材料主要有电极材料、电解液和隔膜等。其中，电极材料是目前限制电池性能的主要因素。
[0003]锂离子电池实现规模化应用，需同时满足低成本、安全、不受自然资源限制、高能量密度等一系列要求。目前研究的锂离子电池的电极材料主要有钴酸锂、镍酸锂、锰酸锂、尖晶石结构的锰酸锂、镍钴酸锂、镍钴锰酸锂、磷酸铁锂和硅基材料等。但是，LiCoO2成本高，Co
3+
有毒，且材料在过充时结构不稳定；LiNiO2的合成条件苛刻，部分锂位被镍位占据，有序度低，可逆性差；硅基材料在充放电过程中会出现体积膨胀，影响材料的稳定性。因此，为了提高锂离子电池的综合电化学性能，人们采用各种方法对电极材料进行改善来提高其导电性、循环稳定性、使用寿命、倍率性能等。
[0004]CN109305700A公开了一种含铌本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种包覆型复合材料，其特征在于，所述包覆型复合材料包括电极材料内核以及包覆在所述电极材料内核表面的包覆层，所述包覆层包括Fe
‑
F
‑
O化合物、杂原子掺杂碳材料、碳纳米管复合物和无定形碳材料。2.根据权利要求1所述的包覆型复合材料，其特征在于，所述电极材料内核为正极材料内核或负极材料内核，优选为正极材料内核；优选地，所述正极材料内核为无序立方岩盐结构；优选地，所述无序立方岩盐结构的正极材料内核的化学式为Li
1+x
M1‑
x
O2‑
y
F
y
，其中，0.1≤x≤0.3，0＜y≤0.3，M为过渡金属元素；优选地，所述过渡金属元素为Mn、Ni、V、Mo、Fe、Ti、Zr、Cr、Co、Cu、Zn、Nb、Sc或Y中的任意一种或至少两种的组合，优选为Mn、Ni、V、Mo、Fe或Ti中的任意一种或至少两种的组合。3.根据权利要求1或2所述的包覆型复合材料，其特征在于，所述Fe
‑
F
‑
O组合物为FeF
x
中的至少一种与Fe
y
O
z
中的至少一种形成的组合物，其中，2≤x≤3，0＜y≤3，1≤z≤4；优选地，所述Fe
‑
F
‑
O化合物为FeF
x
和Fe
y
O
z
形成的组合物，其中，2≤x≤3，2≤y≤3，3≤z≤4；优选地，所述Fe
‑
F
‑
O组合物为FeF2、FeF3、Fe2O3和Fe3O4形成的组合物；优选地，所述杂原子掺杂碳材料为硼、氮、硫和磷共掺杂的碳材料；优选地，所述硼、氮、硫和磷共掺杂的碳材料中硼、氮、硫和磷的原子比为(0.5
‑
1):(1
‑
2):(1
‑
2):(0.5
‑
1)；优选地，所述碳纳米管为单壁碳纳米管和/或多壁碳纳米管，优选为多壁碳纳米管；优选地，所述碳纳米管的长径比为500
‑
3000，优选为1000
‑
2000。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的包覆型复合材料，其特征在于，所述电极材料内核的粒径为100
‑
2000nm，优选为300
‑
1000nm；优选地，所述Fe
‑
F
‑
O化合物的粒径为20
‑
100nm；优选地，以所述包覆型复合材料的质量为100％计，所述电极材料内核的含量为82
‑
98.4％，优选为90
‑
97％；优选地，以所述包覆型复合材料的质量为100％计，所述Fe
‑
F
‑
O化合物的含量为0.5
‑
5％，优选为1
‑
3％；优选地，以所述包覆型复合材料的质量为100％计，所述杂原子掺杂碳材料的含量为0.5
‑
4％，优选为1
‑
3％；优选地，以所述包覆型复合材料的质量为100％计，所述碳纳米管的含量为0.5
‑
5％，优选为0.5
‑
2％；优选地，以所述包覆型复合材料的质量为100％计，所述无定形碳材料的含量为0.1
‑
4％，优选为0.5
‑
2％；优选地，以所述Fe
‑
F
‑
O组合物的质量为100％计，所述FeF
x
的含量为70
‑
90％；优选地，所述包覆层包覆在电极材料内核的部分表面或全部表面。5.一种根据权利要求1
...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭强强，夏青，
申请(专利权)人：中国科学院过程工程研究所，
类型：发明
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