补锂添加剂及其制备方法和应用技术

本申请公开了一种补锂添加剂及其制备方法和应用。本申请补锂添加剂包括核体和包覆于核体的功能性封装层，核体包括补锂材料，且补锂材料为在首次充电中进行锂离子脱出和在放电中锂离子不进行嵌入的单向容量的含锂材料。本申请补锂添加剂通过所含具有单向容量补锂材料能够在首次充电过程中起到有效脱锂且在放电不会使得锂离子再次嵌入至补锂材料中，从而保证本申请补锂添加剂补锂效果，提高含补锂添加剂的电池首效和整体电化学性能。补锂添加剂的制备方法能够保证制备的补锂添加剂结构和电化学性能稳定，而且效率高，节约生产成本。节约生产成本。节约生产成本。

【技术实现步骤摘要】
补锂添加剂及其制备方法和应用


[0001]本申请属于二次电池领域，具体涉及一种补锂添加剂及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]随着人们对环境保护和能源危机意识的增强，锂离子电池作为一种绿色环保的储能技术越来越受到人们的欢迎。锂离子电池因其容量密度高、循环长、稳定性高的特点得以广泛的利用。随着电子产品广泛应用和电动汽车的蓬勃发展，锂离子电池的市场日益广阔，但同时对锂离子电池比容量、循环性能的要求。
[0003]在锂离子电池的首次充放电过程中，负极表面会形成固态电解质界面(SEI)膜层，会将大量的活性锂转化成碳酸锂、氟化锂和烷基锂，造成正极材料的锂损失，降低电池的首次库伦效率和电池容量。在使用石墨负极的锂离子电池体系中，首次充电会消耗约10％的锂源。当采用高比容量的负极材料，例如合金类(硅、锡等)、氧化物类(氧化硅、氧化锡)和无定形碳负极时，正极锂源的消耗将进一步加剧。
[0004]为了进一步提升锂离子电池的能量密度，对正极或负极进行预补锂是一种行之有效的方法。然而，当前的正极补锂材料或负极补锂材料存在以下缺陷：活性过高，在储本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种补锂添加剂，所述补锂添加剂包括核体和包覆于所述核体的功能性封装层，其特征在于：所述核体包括补锂材料，且所述补锂材料为在首次充电中进行锂离子脱出和在放电中锂离子不进行嵌入的单向容量的含锂材料。2.根据权利要求1所述的补锂添加剂，其特征在于：所述补锂材料的晶胞为反萤石结构，其晶体结构空间群为P42/nmc[137]；和/或所述功能性封装层包括离子导体封装层、电子导体封装层中的至少一层。3.根据权利要求1或2所述的补锂添加剂，其特征在于：所述补锂材料包括化学式为xLi6MO4·
(1
‑
x)Li2O，其中，所述化学式中的0＜x≤1，M包括Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn中的至少一种；和/或所述核体的粒径为100nm
‑
50μm。4.根据权利要求2所述的补锂添加剂，其特征在于：所述电子导体封装层的材料包括导电碳材料、导电聚合物或导电氧化物中的至少一种；和/或所述离子导体封装层的材料包括钙钛矿型、NASICON型、石榴石型或聚合物型固态电解质中的至少一种；和/或所述电子导体封装层的厚度为1
‑
100nm；和/或所述离子导体封装层的厚度为1
‑
200nm。5.根据权利要求4所述的补锂添加剂，其特征在于：所述电子导体封装层的材料包括导电碳材料和碳酸锂，且所述电子导体封装层与所述核体接触。6.根据权利要求5所述的补锂添加剂，其特征在于：所述碳酸锂在所述电子导体封装层中含量为0.5
‑
1.5wt％。7.一种补锂添加剂的制备方法，包括如下步骤：提供用于补锂的核体材料，所述核体材料包括补锂材料，所述补锂材料为在首次充电中进行锂离子脱出和在放电中锂离子不进行嵌入的单向容量的含锂材料；在第一保护气氛中，在所述核体材料的表面形成功能性封装层，并使得所述功能性封装层全包覆所述核体材料，得到补锂添加剂。8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，形成的所述功能性封装层包括电子导体封装层，在所述核体材料的表面形成功能性封装层的方法包括如下步骤：在所述核体材料的表面形成全包覆所述核体材料的所述电子导体封装层；或形成的所述功能性封装层包括离子导体封装层，在所述核体材料的表面形成功能性封装层的方法包括如下步骤：在所述核体材料的表面形成全包覆所述核体材料的所述离子导体封装层；或形成的所述功能性封装层包括电子导体封装层与离子导体封装层的复合层，在所述核体材料的表面形成功能性封装层的方法包括如下步骤：先在所述核体材料的表面形成全包覆所述核体材料的所述电子导体封装层；再在所述电子导体封装层的外表面形成所述离子导体封装层；其中，所述电子导体封装层的材料包括导电碳材料、导电聚合物或...

【专利技术属性】
技术研发人员：裴现一男，万远鑫，孔令涌，谭旗清，赵中可，张莉，赖佳宇，陈心怡，
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：