一种二次电池用多功能材料及其制备方法和应用技术

技术编号:38467430 阅读:22 留言:0更新日期:2023-08-11 14:44
本发明专利技术公开了一种二次电池用多功能材料及其制备方法和应用,二次电池用多功能材料包括:内核和外壳;内核包括复合颗粒和催化剂颗粒;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,活性物质附着于载体材料颗粒的表面,形成活性物质包覆层;活性物质包覆层呈紧密排列的颗粒和/或薄膜状;催化剂颗粒均匀分布于复合颗粒之间和/或嵌于载体材料颗粒的表面;外壳为碳包覆层;将本发明专利技术二次电池用多功能材料应用在二次电池中,可以使二次电池具有能量密度高、循环寿命长和性能稳定的优点。循环寿命长和性能稳定的优点。循环寿命长和性能稳定的优点。

【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]上述众多改进方案虽本文档来自技高网...

【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%

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%

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%

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%

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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