高稳定性纤维状锂离子电池正极补锂材料及其制备和应用制造技术

本发明专利技术公开了一种高稳定性纤维状锂离子电池正极补锂材料及其制备和应用；该制备过程是以含锂化合物、导电添加剂、高分子聚合物作为溶质X和溶剂A混和均匀，作为补锂材料溶液，经静电纺丝工艺，制备高稳定性纤维状锂离子电池正极补锂材料；该材料是由分散在高分子聚合物纳米纤维中的含锂化合物和导电添加剂组成；本发明专利技术将含有高稳定性纤维状锂离子电池正极补锂材料的正极极片作为阴极，将硅基负极材料制成的负极极片作为阳极，采用酯类电解液，制成锂离子电池。本发明专利技术提供的锂离子电池正极补锂材料，通过其在首圈充电过程中释放锂离子，能够提升电池能量密度及循环性能。本发明专利技术提供的方法制备工艺简单，利于广泛推广应用。利于广泛推广应用。利于广泛推广应用。

【技术实现步骤摘要】
高稳定性纤维状锂离子电池正极补锂材料及其制备和应用


[0001]本专利技术涉及储能
，涉及一种提升锂离子电池能量密度和循环稳定性的高稳定性纤维状正极补锂材料及其制备和应用。

技术介绍

[0002]随着便携式电子产品、电动汽车、可再生能源存储系统等的快速发展，全球对高能量密度锂二次电池的需求正在增加。硅基负极具有较高的理论容量，在自然界中硅的储量丰富，成本低廉，无毒无污染，认为是最有前景的锂离子电池负极材料。然而在化成过程中，硅基负极固体电解质(SEI)的形成会消耗大量活性锂，造成电池能量密度下降。补充活性锂是解决这一问题的有效手段，然而大部分补锂材料环境稳定性较差，或与常用粘结剂、溶剂不相容，限制其产业化生产。在现有技术中，一般分为两个技术分支，其一是对负极材料进行改进，如专利CN1290209C中公开了一种负极补锂方法，是通过在负极极片中分步添加稳定性很好的锂粉来补偿电池中的活性锂损失。然而这种方法在实际操作中需要严格的环境控制，否则容易造成爆炸风险。其二是对正极材料进行改进，如专利CN110506349A则是将过氧化锂粉末和铂金属粉末本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高稳定性纤维状锂离子电池正极补锂材料，其特征是：主要是由分散在高分子聚合物纳米纤维中的含锂化合物组成；高分子聚合物为聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸正丁酯和聚己内酯中的一种或多种；含锂化合物为过氧化锂、氧化锂、氮化锂、叠氮化锂和磷化锂中的一种或多种。2.根据权利要求1所述的一种高稳定性纤维状锂离子电池正极补锂材料，其特征在于，高分子聚合物纳米纤维中还分散有导电添加剂；导电添加剂为炭黑和/或碳纤维。3.根据权利要求1所述的一种高稳定性纤维状锂离子电池正极补锂材料，其特征在于，含锂化合物：导电添加剂：高分子聚合物的质量比为100：10～50：100～300。4.根据权利要求1所述的一种高稳定性纤维状锂离子电池正极补锂材料，其特征在于，高分子聚合物纳米纤维的平均直径为100～1000nm，比表面积为10～100m2/g。5.根据权利要求1～4中任一项所述的一种高稳定性纤维状锂离子电池正极补锂材料的制备方法，其特征是：包括以下步骤：(1)以含锂化合物、导电添加剂、高分子聚合物作为溶质X和溶剂A混和均匀，作为补锂材料溶液；溶剂A为N,N
‑
二甲基甲酰胺、N
‑
甲基吡咯烷酮、四氢呋喃和二甲基乙酰胺中的一种或多种，溶剂A与溶质X的质量比为100：25～60；(2)将补锂材料溶液作为静电纺丝溶液，经静电纺丝工艺，制备高稳定性纤维状锂离子电池正极补锂材料。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，含锂化合物加入时的粒径分布范围为5～400nm；导电添加剂的粒径分布范围为3～500nm。7.根据权利要求1～4中任一项所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晶晶，郑丽媛，李光，金俊弘，杨胜林，
申请(专利权)人：东华大学，
类型：发明
国别省市：