【技术实现步骤摘要】
一种二次电池用多功能材料及其制备方法和应用
[0001]本专利技术涉及二次电池材料
,特别涉及一种二次电池用多功能材料及其制备方法和应用。
技术介绍
[0002]电动汽车及其他电子设备推动了二次电池的快速发展。因为其具有较高的能量密度和较快的充电速度等性能被人们所青睐。但随着近年来电池体量的迅速增长及人们对于长续航的需求,使得对电池提出了更高能量密度及更高性价比的要求。
[0003]当前对提升电池的能量密度的研究主要有三个方向:一是提升活性材料的克容量及比例,二是提升电池的内部空间利用率,三是使用添加剂材料。这三种提升能量密度的解决方案,其中,提升材料的克容量及比例需要开发新的材料,包括正负极材料、导电剂及粘结剂等材料;提升电池内部利用率的方案,一般是进行电池内部结构进行工艺创新,例如从卷绕工艺升级为叠片工艺,从电池极耳方面的创新,从全极耳到多极耳,甚至无极耳的工艺,还有减小箔材、隔膜厚度、提升活性物质占比等;使用添加剂材料的方案包括添加正负极补充活性离子的方案,以及隔膜补充活性离子方案等。
[0004 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种二次电池用多功能材料,其特征在于,所述二次电池用多功能材料包括:内核和外壳;所述内核包括复合颗粒和催化剂颗粒;所述复合颗粒包括:载体材料颗粒,活性物质,以及附着于所述载体表面的催化剂颗粒;其中,所述活性物质附着于所述载体材料颗粒的表面,形成活性物质包覆层;所述活性物质包覆层呈紧密排列的颗粒和/或薄膜状;所述催化剂颗粒均匀分布于所述复合颗粒之间和/或嵌于所述载体材料颗粒的表面;所述外壳为碳包覆层。2.根据权利要求1所述的二次电池用多功能材料,其特征在于,所述活性物质包括:氧化锂、氧化纳、硫化锂、硫化钠中的任一种;所述催化剂颗粒包括:含铁、钴、镍、铜、锌、铬、钯、镉、银、金、铂、铑元素的单质或化合物或前述金属的合金材料中的至少一种;所述载体材料颗粒包括:碳材料、陶瓷材料、金属材料、高分子材料中的一种或多种混合;所述碳材料包括:炭黑、碳微球、石墨、硬碳、活性炭、碳纤维、碳纳米管、乙炔黑、富勒烯、石墨烯中的一种或多种;所述陶瓷材料包括:氧化铝、氧化镁、氧化锆、氧化钛、碳化硅、氮化硅、氧化硅、堇青石、硅酸盐、铝硅酸盐、钛酸铝中的一种或多种;所述金属材料包括:铝、铜、铁、银、钛、镍、钨、钴、钼、铂、镁、铅、锌的单质或前述金属的合金材料中的一种或多种;所述高分子材料包括:聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚酸胺、聚甲醛、聚磷酸酯、丁苯橡胶、丁腈橡胶、聚甲基丙烯酸甲酯、环氧树脂、酚醛树脂、聚氨酯、聚碳酸脂、聚四氟乙烯中的一种或多种。3.根据权利要求2所述的二次电池用多功能材料,其特征在于,所述载体材料颗粒具有孔隙结构;所述载体材料颗粒的孔隙的孔径在0.1nm
‑
10μm之间;所述活性物质附着于所述载体材料颗粒的表面和孔隙中,形成活性物质包覆层。4.根据权利要求1所述的二次电池用多功能材料,其特征在于,所述二次电池用多功能材料的粒径Dv50为10nm
‑
100μm;所述载体材料颗粒的粒径Dv50为1nm
‑
50μm;所述活性物质包覆层为粒径Dv50在0.1nm
‑
10μm之间的呈紧密排列的颗粒或0.1nm
‑
10μm厚的薄膜;所述催化剂颗粒的粒径Dv50为0.1nm
‑
5μm;所述碳包覆层为一层或多层均匀分布的连续碳薄膜或碳颗粒层;所述碳包覆层的厚度为1nm
‑
10μm。5.根据权利要求1所述的二次电池用多功能材料,其特征在于,所述活性物质的质量占所述二次电池用多功能材料总质量的20%
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96%;所述催化剂颗粒的质量占所述二次电池用多功能材料总质量的0.1%
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8%;所述载体材料颗粒的质量占所述二次电池用多功能材料总质量的2%
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80%;所述碳包覆层的质量碳层占所述二次电池用多功能材料总质量的0.5%
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10%。
6.一种上述权利要求1
‑
5任一所述的二次电池用多功能材料的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括:按比例...
【专利技术属性】
技术研发人员:石永明,罗飞,陆浩,刘柏男,王胜强,史晶,
申请(专利权)人:溧阳天目先导电池材料科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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