【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电池，具体涉及一种功能添加剂及含有该功能添加剂的电池正极、电池负极和锂离子电池。
技术介绍
1、无论在消费领域还是动力领域，锂离子电池均是新时代宠儿。通常，锂离子电池能量密度与循环寿命呈反比例关系，即能量密度愈高，循环寿命愈差。目前通过一系列优化手段如电解液、正负极材料以及配方设计可以可一定程度提升循环寿命，但该过程体系适配性差、优化周期长、技术要求高，并且提升效果不显著。因此发展一种快速优化寿命技术尤为重要。
2、目前研究发现锂离子电池正负极界面稳定性对于电池循环性能极其重要。类似系列界面优化如负极成膜添加剂和正极成膜添加剂均可以提升锂离子电池循环寿命，但一般而言效果不显著，均在5％-15％左右提升。因此，研究新型功能添加剂成为当前重点。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于针对上述问题，提供一种新的功能添加剂及含有该功能添加剂的电池正极、电池负极和锂离子电池，大幅提升电池循环寿命。
2、为实现上述目的，本专利技术提供的技术方案是：
3、一种功能添加剂，所述的功能添加剂用于添加在电池中，其化学组分为xli2o·ylif·zsio2，其中x、y、z分别为元素计量单位，范围如下：x为1.0～3.0，y为1.0～5.0，z为1.0～3.0。
4、所述的功能添加剂为一种固溶体材料。
5、所述的功能添加剂为具有量子效应的纳米材料，单颗粒尺寸分布在5.0nm-50nm。
6、所述功能添加剂表面具有一些悬挂
7、本专利技术还保护所述的功能添加剂的制备方法：将一定比例碳酸锂、硅、二氧化硅和pvdf混合，然后在高温下进行煅烧处理，得到目标产物。
8、其中，碳酸锂、硅、二氧化硅和pvdf的质量比为100-50：50-10：75-15：25-5；高温范围为500-1200℃，煅烧时间为0.5h-2.0h。
9、本专利技术还保护一种电池正极，含有上述的功能添加剂，添加量控制在0.01％～1.5％w/w。
10、本专利技术还保护一种电池负极，含有上述的功能添加剂，添加量控制在0.01％～1.5％w/w。
11、本专利技术还保护一种锂离子电池，所述的锂离子电池中含有上述的功能添加剂；所述的锂离子电池经历高温化成阶段，化成温度45℃-85℃。
12、所述的锂离子电池使用的正极和/或负极在制浆过程中直接添加该功能添加剂进行干粉均匀混合，或预先将正极和/或负极的粉末导电剂和该功能添加剂物理均匀混合后作为导电混合物再一起加入到正极或负极干粉中。
13、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
14、本专利技术一种功能添加剂及含有该添加剂的锂离子电池，该功能添加剂直接混入正极或负极极片活性物质中，操作简单，在性能方面可以最大提升50％电池循环寿命，效果十分明显。此外，该方法实用性广，兼容性强，不仅适用目前锂离子电池所有的正极材料体系，而且也适用于所有负极体系。
15、本专利技术所制备的添加剂在电池中表现出了极其优异的电化学性能，为锂离子电池性能优化提供重要发展方向。
16、具体的，本专利技术与现有技术相比，
17、第一，该功能添加剂具有四种元素组分，功能性丰富，且具有纳米尺度量子效应，展现出高的离子电导率；
18、第二，该功能添加剂具有悬挂键(如si-oh键)及氢键，在水系或油系介质中分散性佳，兼容性强，展现出低的离子阻抗属性，这些悬挂键或氢键可以稳定边缘位点，键合其它功能官能团，具有稳定结构的作用；
19、第三、该功能添加剂结构稳定，在正极或负极界面过程中发挥稳定性以及修复性功能，可充当正负极界面结构增强剂或修复剂，增强sei或cei，达到优化循环性能目的；
20、第四，将本方案功能添加剂应用于锂离子电池，在微量使用下，尤其在高温循环下，最大可以实现约50％循环性能优化，提升效果业内领先。
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1.一种功能添加剂，其特征在于：所述的功能添加剂用于添加在电池中，其化学组分为xLi2O·yLiF·zSiO2，其中x、y、z分别为元素计量单位，范围如下：x为1.0～3.0，y为1.0～5.0，z为1.0～3.0。
2.根据权利要求1所述的功能添加剂，其特征在于：所述的功能添加剂为一种固溶体材料。
3.根据权利要求1所述的功能添加剂，其特征在于：所述的功能添加剂为具有量子效应的纳米材料，单颗粒尺寸分布在5.0nm-50nm。
4.根据权利要求1所述的功能添加剂，其特征在于：其特征在于：所述功能添加剂表面具有一些悬挂键及氢键。
5.权利要求1-4任一项所述的功能添加剂的制备方法，其特征在于：将一定比例碳酸锂、硅、二氧化硅和PVDF混合，然后在高温下进行煅烧处理，得到目标产物。
6.权利要求5所述的功能添加剂的制备方法，其特征在于：碳酸锂、硅、二氧化硅和PVDF的质量比为100-50：50-10：75-15：25-5；高温范围为500-1200℃，煅烧时间为0.5h-2.0h。
7.一种电池正极，其特征在于：含
8.一种电池负极，其特征在于：含有权利要求1-4任一项所述的功能添加剂，添加量控制在0.01％～1.5％w/w。
9.一种锂离子电池，其特征在于：所述的锂离子电池中含有权利要求1-4任一项所述的功能添加剂；所述的锂离子电池经历高温化成阶段，化成温度45℃-85℃。
10.根据权利要求9所述的锂离子电池，其特征在于：所述的锂离子电池使用的正极和/或负极在制浆过程中直接添加该功能添加剂进行干粉均匀混合，或预先将正极和/或负极的粉末导电剂和该功能添加剂物理均匀混合后作为导电混合物再一起加入到正极或负极干粉中。
...【技术特征摘要】
1.一种功能添加剂，其特征在于：所述的功能添加剂用于添加在电池中，其化学组分为xli2o·ylif·zsio2，其中x、y、z分别为元素计量单位，范围如下：x为1.0～3.0，y为1.0～5.0，z为1.0～3.0。
2.根据权利要求1所述的功能添加剂，其特征在于：所述的功能添加剂为一种固溶体材料。
3.根据权利要求1所述的功能添加剂，其特征在于：所述的功能添加剂为具有量子效应的纳米材料，单颗粒尺寸分布在5.0nm-50nm。
4.根据权利要求1所述的功能添加剂，其特征在于：其特征在于：所述功能添加剂表面具有一些悬挂键及氢键。
5.权利要求1-4任一项所述的功能添加剂的制备方法，其特征在于：将一定比例碳酸锂、硅、二氧化硅和pvdf混合，然后在高温下进行煅烧处理，得到目标产物。
6.权利要求5所述的功能添加剂的制备方法，其特征在于：碳酸锂、硅...
【专利技术属性】
技术研发人员：严涛，徐子福，张明慧，张小海，
申请(专利权)人：安普瑞斯无锡有限公司，
类型：发明
国别省市：
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