【技术实现步骤摘要】
一种表面改性的电池材料、其制备方法及电池
[0001]本专利技术属于电池领域,具体涉及一种表面改性的电池材料、其制备方法及电池。
技术介绍
[0002]随着便携式设备以及电动汽车需求的增加,人们对储能器件能量密度的要求日益提高。锂离子电池因具有体积小、质量轻、能量密度高、循环寿命长等特点已成为电动车辆、便携设备、航空航天等领域可充电式电源的主流选择。同时,不受元素储量限制的其它二次电池如钠离子电池、钾离子电池等也正在迅速发展中。层状结构氧化物正极材料如高镍三元氧化物、锰基富锂氧化物等,具有高于200mAh g
‑1的理论容量,成为最有希望的高能量密度正极材料。但是,高电压下的表面失氧和结构不可逆变化导致其循环性能差及电压衰减等问题,因此需要通过掺杂及表面改性等方法提高正极材料的性能。由于存在于表面的固体电解质界面(SEI)膜分布不均匀、化学性质不稳定以及锂离子电导率较低等缺点,石墨负极材料也面临着首周库伦效率低、循环寿命短以及倍率性能差等问题,需要通过表面改性如表面氧化、表面氟化、表面官能团嫁接以及掺杂包覆等手段改善负极材料的问题。硅负极面临SEI不稳定及体积膨胀的问题,需要通过表面改性/包覆以及合理的结构设计来增强硅负极的稳定性。为了从根本上消除有机电解液带来的安全隐患,同时利用金属锂负极实现更高的能量密度和功率密度,研究者们开始关注固态电解质。但无机氧化物固态电解质同样面临着一系列问题,室温下立方相结构的不稳定,表面易生成碳酸锂、氢氧化锂等电子绝缘层,需要通过掺杂以稳定结构或去除表面存在的杂质。硫化物固态 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种表面改性的电池材料,其特征在于,所述电池材料选自以下一种或多种:A
‑
M
‑
X材料、碳素材料、硅系材料、磷系材料,且所述表面改性是通过盐溶液淬火实现的,其中:A阳离子选自以下一种或多种:Li
+
、Na
+
、K
+
、Zn
2+
,更优选为Li
+
、Na
+
、K
+
;M阳离子选自以下一种或多种:Ni
2+
、Co
3+
、Mn
4+
、Zr
4+
、Fe
2+/3+
、Nb
5+
、Ta
6+
、Zn
2+
、Mg
2+
、Al
3+
、Cr
3+
、Ti
4+
、Mo
4+/6+
、Cu
2+
、Ge
4+
、Si
4+
、V
3+
、Sn
4+
、W
6+
、La
+
、P
5+
,更优选为Ni
2+
、Co
3+
、Mn
4+
、Cu
2+
、Fe
2+/3+
、Ti
4+
、Al
3+
、Ta
6+
、Mo
4+/6+
、V
3+
、La
+
、P
5+
,进一步优选为Ni
2+
、Co
3+
、Mn
4+
、Cu
2+
、Fe
2+/3+
、Ti
4+
、Al
3+
;X阴离子选自以下一种或多种:Cl
‑
、O2‑
、PO
43
‑
、P2O
72
‑
、S2‑
、SO
42
‑
、SiO
44
‑
,更优选为O2‑
、PO
43
‑
、S2‑
、P2O
72
‑
、SO
42
‑
、Cl
‑
,进一步优选为O2‑
、PO
43
‑
、S2‑
、P2O
72
;所述盐为无机盐和/或有机盐,优选选自以下一种或多种:卤素盐、硝酸盐、乙酸盐、硫酸盐、硼酸盐、磷酸盐、碱盐。2.根据权利要求1所述的表面改性电池材料,其特征在于:所述电池材料选自以下一种或多种:正极材料、负极材料、电解质材料;所述盐为N
‑
Y盐,其中:N阳离子选自以下一种或多种:Li
+
、Na
+
、K
+
、Mg
2+
、Ti
4+
、Mo
6+
、Zn
2+
、Zr
4+
、Al
3+
、Cu
2+
、Bmim
+
、EtNH
3+
,更优选为Li
+
、Na
+
、K
+
、Mg
2+
、Ti
4+
、Zn
2+
、Al
3+
、Bmim
+
、EtNH
3+
,进一步优选为Li
+
、Na
+
、K
+
、Mg
2+
、Ti
4+
、Zn
2+
、Al
3+
;Y阴离子选自以下一种或多种:SO
42
‑
、Cl
‑
、NO3‑
、C2O
42
‑
、F
‑
、Br
‑
、S2‑
、CH3COO
‑
、PO
43
‑
、TiF5、AlCl4‑
、C4F9SO3‑
...
【专利技术属性】
技术研发人员:张楚,王雪锋,王兆翔,陈立泉,
申请(专利权)人:中国科学院物理研究所,
类型:发明
国别省市:
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。