用于形成界面膜和补锂的添加剂及相关方法和组件技术

本发明专利技术公开了一种用于形成界面膜和补锂的添加剂及相关方法和组件，其中，所述添加剂包括包覆剂以及电极材料，所述包覆剂与所述电极材料的质量比为100：0.5

【技术实现步骤摘要】
用于形成界面膜和补锂的添加剂及相关方法和组件


[0001]本专利技术涉及电池材料
，尤其涉及一种用于形成界面膜和补锂的添加剂及相关方法和组件。

技术介绍

[0002]现今，能源危机和环境恶化已成为当前两大亟待解决的问题，并且由于空间技术、移动通讯、导弹、航空航天以及电动汽车等领域的快速发展，对高性能无污染的动力电池的需求急剧增长。
[0003]锂离子电池由于其安全性好、循环性好、寿命长、无毒无污染等优点，使其成为了动力电池的首选。锂离子电池主要由正极材料、负极材料、电解液以及隔膜等构成，各个结构之间相互协调工作，每一个组成部分都会对电池性能产生巨大影响,其中影响最大的就正极和负极的电极材料，其决定了锂离子电池的比容量和比能量的上下限。
[0004]锂离子电池的充放电过程发生的反应都会耗损正负极材料原本的有效结构，造成电极材料的损耗和有效结构的坍塌并且消耗电池体系内的锂离子，容易导致电池充放电容量的衰减和电解液的消耗，同时带来体积膨胀等问题，这严重影响了电池的充放电循环性能，同时也给电池的安全性能埋下了巨大的隐患。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种用于形成界面膜和补锂的添加剂，以解决现有电极材料容易导致电池的充放电循环性能差且存在安全隐患的问题。
[0006]为了解决上述问题，本专利技术提供了一种用于形成界面膜和补锂的添加剂，其包括包覆剂以及电极材料，所述包覆剂与所述电极材料的质量比为100：0.5
‑
15；其中，所述包覆剂为硬脂酸锂、软脂酸锂以及12
‑
羟基硬脂酸锂中的一种或多种。
[0007]优选的，所述电极材料为镍锰酸锂、镍钴锰酸锂、富锂锰、石墨、硅碳材料、硅氧材料以及金属锂中的任意一种。
[0008]本专利技术还提供了一种用于形成界面膜和补锂的添加剂的制备方法，其包括以下步骤：
[0009]S1、称取包覆剂以及电极材料；其中，所述包覆剂与所述电极材料的质量比为100：0.5
‑
15；
[0010]S2、将称取的所述包覆剂以及所述电极材料加热至250
‑
450℃，并保温1
‑
8小时；
[0011]S3、将加热完成后的所述包覆剂以及所述电极材料混合均匀，以使所述包覆剂均匀地包覆在所述电极材料的表面，从而得到最终产物。
[0012]优选的，所述步骤S1中，所述包覆剂为硬脂酸锂、软脂酸锂以及12
‑
羟基硬脂酸锂中的一种或多种。
[0013]优选的，所述步骤S1中，所述电极材料为镍锰酸锂、镍钴锰酸锂、富锂锰、石墨、硅碳材料以及硅氧材料中的任意一种。
[0014]优选的，所述步骤S2中，所述包覆剂以及所述电极材料通过放入马弗炉中进行加热。
[0015]优选的，所述步骤S3中，所述包覆剂以及所述电极材料通过机械混合5
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30min后实现混合均匀。
[0016]本专利技术还提供了一种电极材料的制备方法，其包括以下步骤：
[0017]S11、称取溶解有包覆剂的DME溶液；其中，所述包覆剂与所述DME溶液的质量比为100：0.5
‑
15；
[0018]S12、在高纯氩气的氛围下将称取的所述DME溶液均匀的喷涂于金属锂片的表面；其中，所述DME溶液喷涂于所述金属锂片的覆盖度为0.05
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0.5ml；
[0019]S13、对喷涂有DME溶液的所述金属锂片进行真空干燥，得到电极材料；其中，干燥的温度为80
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150℃，干燥时间为6
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15h。
[0020]优选的，所述包覆剂为硬脂酸锂、软脂酸锂以及12
‑
羟基硬脂酸锂中的一种或多种。
[0021]本专利技术还提供了锂离子电池组，所述锂离子电池组包括正极材料、负极材料以及电解液；
[0022]所述正极材料为锂的过渡金属氧化物LiCoO2、LiMn2O4、LiMnO2、Li2MnO4、LiFePO4、LiNi0.5Mn1.5O2、Li1+aMn1
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xMxO2、LiCo1
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xMxO2、LiFe1
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xMxPO4、Li2Mn1
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xO4中的任意一种；其中，M为Ni、Co、Mn、Al、Cr、Mg、Zr、Mo、V、Ti、B、F中的一种或多种，0≤a<0.2，0≤x<1；
[0023]所述负极材料为石墨、硅、硅碳复合材料以及锂金属中的至少一种；
[0024]所述电解液包括有机溶剂、锂盐以及包覆剂，所述包覆剂为硬脂酸锂、软脂酸锂以及12
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羟基硬脂酸锂中的一种或多种；所述电解液中的所述有机溶剂占总质量分数的70
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90％，所述锂盐占总质量分数的5
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20％，所述包覆剂占总质量分数的0.05
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10％；
[0025]所述有机溶剂为碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸丁烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸甲丙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、丁酸甲酯、丁酸乙酯、γ
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丁内酯、γ
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戊内酯、δ
‑
戊内酯、ε
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己内酯、磷酸三乙酯、二甲醚、二乙醚、乙二醇二甲醚、1,3
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二氧五环中的任意一种或多种混合物；
[0026]所述锂盐为六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、双草酸硼酸锂、二氟草酸硼酸锂、高氯酸锂、四氟硼锂、双三氟甲烷磺酰亚胺锂、双氟磺酰亚胺锂中的任意一种或多种混合物。
[0027]与现有技术比较，本专利技术中用于形成界面膜和补锂的添加剂可以涂覆于锂离子电池的电极表面，这样该添加剂的有机锂盐材料便可以在锂离子电极表面形成保护膜，从而有效的对锂离子电极进行保护，避免其受到电解液的侵蚀，且阻止锂离子电极在循环过程中进一步的瓦解，以提高锂离子电极在循环过程中的稳定性，进而改善锂离子电池的循环性能及倍率性能，同时避免出现安全隐患。
附图说明
[0028]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它
的附图。
[0029]图1为本专利技术实施例提供的一种用于形成界面膜和补锂的添加剂的制备方法的步骤流程示意图；
[0030]图2为本专利技术实施例提供的一种电极材料的制备方法的步骤流程示意图；
[0031]图3为本专利技术实施例提供的第一种用于形成界面膜和补锂的添加剂的测试性能图；
[0032]图4为本专利技术实施例提供的第二种用于形成界面膜和补锂的添加剂的测试性能图；
[0033]图5为本专利技术实施例提供的第三种用于形成界面膜和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于形成界面膜和补锂的添加剂，其特征在于，包括包覆剂以及电极材料，所述包覆剂与所述电极材料的质量比为100：0.5
‑
15；其中，所述包覆剂为硬脂酸锂、软脂酸锂以及12
‑
羟基硬脂酸锂中的一种或多种。2.如权利要求1所述的用于形成界面膜和补锂的添加剂，所述电极材料为镍锰酸锂、镍钴锰酸锂、富锂锰、石墨、硅碳材料、硅氧材料以及金属锂中的任意一种。3.一种用于形成界面膜和补锂的添加剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、称取包覆剂以及电极材料；其中，所述包覆剂与所述电极材料的质量比为100：0.5
‑
15；S2、将称取的所述包覆剂以及所述电极材料加热至250
‑
450℃，并保温1
‑
8小时；S3、将加热完成后的所述包覆剂以及所述电极材料混合均匀,以使所述包覆剂均匀地包覆在所述电极材料的表面，从而得到最终产物。4.如权利要求3所述的用于形成界面膜和补锂的添加剂的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述包覆剂为硬脂酸锂、软脂酸锂以及12
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羟基硬脂酸锂中的一种或多种。5.如权利要求4所述的用于形成界面膜和补锂的添加剂的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述电极材料为镍锰酸锂、镍钴锰酸锂、富锂锰、石墨、硅碳材料以及硅氧材料中的任意一种。6.如权利要求3所述的用于形成界面膜和补锂的添加剂的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述包覆剂以及所述电极材料通过放入马弗炉中进行加热。7.如权利要求3所述的用于形成界面膜和补锂的添加剂的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中，所述包覆剂以及所述电极材料进行机械混合5
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30min后实现混合均匀。8.一种电极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S11、称取溶解有包覆剂的DME溶液；其中，所述包覆剂与所述DME溶液的质量比为100：0.5
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15；S12、在高纯氩气的氛围下将称取的所述DME溶液均匀的喷涂于金属锂片的表面；其中，所述DME溶液喷涂于所述金属锂片的覆盖度为0.05
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0.5ml；S13、对喷涂有DME溶液的所述金属锂片进行真空干燥，得到电极材料；其中，干燥的温度为80
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【专利技术属性】
技术研发人员：刘军，周嘉晟，施志聪，林木海，
申请(专利权)人：广东佳信新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：