一种复合包覆的转化正极材料及其制备方法和电池技术

复合包覆的转化正极材料包括转化正极基体以及包覆在所述转化正极基体表面的复合包覆层，转化正极基体为M

【技术实现步骤摘要】
一种复合包覆的转化正极材料及其制备方法和电池


[0001]本专利技术涉及材料化学领域，具体涉及到一种复合包覆的转化正极材料及其制备方法和电池。

技术介绍

[0002]新能源汽车的普及以及人们需求的提升，对电动汽车和其他常用电子产品的续航能力提出更大的要求，这无疑会加快推动高能量密度锂离子电池的发展。目前急需寻找一类具有高能量密度、高比容量、电压平台适宜且成本低廉的正极材料。
[0003]转化电极是指在锂化/脱锂期间经历固态氧化还原反应，其中结晶结构发生变化，伴随着断裂和重组的化学键。以FeS
x
基为代表的转化正极材料种类多，导电性较好，有较高的能量密度和理论比容量，并且含量丰富，许多矿产都以硫化物的形式存在，使得其价格低廉，是作为高能量密度锂二次电池正极的理想材料。例如，FeS2作为锂二次电池正极材料，其理论比容量高达894mAh g
‑1，理论能量密度为1671Wh Kg
‑1，体积能量密度为8324Wh L
‑1，充电平台为1.8、2.4V，放电平台为2.1、1.5V。但是，该类转化正极材料本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复合包覆的转化正极材料，其特征在于，所述复合包覆的转化正极材料包括转化正极基体以及包覆在所述转化正极基体表面的复合包覆层，所述转化正极基体为M
x
S
y
，M
a
O，M
b
Z中的一种，M为Li，Fe，Cu，Ni，Mn，Co，Mo，Sn，Ti，W中的至少一种，Z为F，Cl，Br中的至少一种，其中x，y，a，b的数值根据电中性原则变化；所述转化正极基体的粒径范围为30nm
‑
25000nm，所述复合包覆层的厚度占所述转化正极基体的粒径的百分比为0.1％
‑
10％，所述复合包覆层包括弹性体材料和电子导体材料，所述弹性体材料的断裂伸长率大于等于100％，拉伸强度≥5MPa。2.根据权利要求1所述的复合包覆的转化正极材料，其特征在于，所述弹性体材料的断裂伸长率大于等于150％，拉伸强度≥6MPa；优选的，所述弹性体材料的断裂伸长率大于等于180％，拉伸强度≥6.5MPa；优选的，所述弹性体材料的断裂伸长率大于等于210％，拉伸强度≥7MPa；优选的，所述弹性体材料的断裂伸长率大于等于220％，拉伸强度≥7.8MPa；优选的，所述弹性体材料的断裂伸长率大于等于240％，拉伸强度≥8.2MPa。3.根据权利要求1所述的复合包覆的转化正极材料，其特征在于，所述电子导体材料与所述弹性体材料的质量比为1：10
‑
300。4.根据权利要求1所述的复合包覆的转化正极材料，其特征在于，所述电子导体材料的导电率≥102S/cm；优选的，所述电子导体材料选自无定型碳、导电石墨、纳米石墨、导电炭黑、碳纳米管、碳纤维、富勒烯、石墨烯、导电聚合物、导电聚合物衍生物或部分碳化的导电聚合物中的至少一种；优选的，所述电子导体材料具有线状、棒状或者片状的微观形貌；优选的，当所述电子导体材料具有线状或棒状的微观形貌时，所述电子导体材料的长径比为20
‑
150:1，优选60
‑
150:1，优选80
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150:1，进一步优选100
‑
150:1。5.根据权利要求1
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4任一项所述的复合包覆的转化正极材料，其特征在于，所述弹性体材料选自聚硅氧烷、聚氨酯、氟橡胶、硅橡胶、氯醚橡胶、聚丙烯、端羟基聚丁二烯、聚环氧乙烷中的至少一种。6.根据权利要求5所述的复合包覆的转化正极材料，其特征在于，所述聚硅氧烷选自聚二甲基硅氧烷、环甲基硅氧烷、氨基硅氧烷、聚甲基苯基硅氧烷、聚醚聚硅氧烷共聚物中的至少一种。7.一种复合包覆的转化正极材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：(1)将电子导体材料加入到溶剂中，混合，得到分散液I；(2)将弹性体前驱体1添加至分散液I中，继续混合，得到分散液II；(3)将转化正极基体材料添加至分散液II中，并在温度T1下继续混合得到分散液III；(4)将弹性体前驱体2加入分散液III，并在温度T2下继续混合后，再于真空环境或者惰性气氛下热处理，冷却降温，破碎后得到复合包覆的转化正极材料。8...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨琪，董彬彬，崔少伦，俞会根，
申请(专利权)人：北京卫蓝新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：