【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及锂离子电池，具体而言，涉及一种复合补锂剂和其制备方法、正极极片、锂离子电池。
技术介绍
1、富锂铁酸锂（lfo）以及富锂镍酸锂（lno）正极补锂添加剂能改善负极首次库伦效率减少的问题，进而提高锂电池容量（3%-5%）、循环寿命和能量密度。而且制备成本低，已实现产业化量产。
2、但是富锂铁酸锂（lfo）以及富锂镍酸锂（lno）正极补锂添加剂存在较为明显的不足，就是在释放锂的同时会产生大量的氧气，使得电池在化成阶段会产生大量氧气，因产生大量气体不能完全排出，容易在极片之间残留，会使得极片表面出现气泡，严重会有黑斑和析锂，最终影响电池寿命。
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的在于提供一种复合补锂剂和其制备方法、正极极片、锂离子电池，以解决现有技术中正极补锂添加剂在释放锂的同时产生氧气影响电池性能的问题。
2、为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种复合补锂剂，该复合补锂剂包括：补锂活性物质和多孔甲酸盐，多孔甲酸盐包覆于补锂活性物质表面；多孔甲酸盐的结构通式为mx-aly(co2)3，其中，m为除al以外的三价金属元素，x的取值范围为0~0.5，y的取值范围为0.5~1。
3、进一步地，m为ce、fe、co和cr中的任意一种或者多种；
4、和/或，x的取值范围为0~0.4，y的取值范围为0.6~1。
5、进一步地，多孔甲酸盐占复合补锂剂质量的5~50%wt；
6、和/或，复合补锂剂的比表
7、进一步地，补锂活性物质包括li2nio2、li5feo4、li2co4、lin3、li3n、li2o和li2o2材料中的任意一种或者多种。
8、根据本申请的另一方面，提供了如上述任一种的复合补锂剂的制备方法，该制备方法包括：制备方法一或制备方法二，其中，
9、制备方法一包括：步骤a1，将补锂活性物质分散于溶剂中，与铝源水溶液进行反应，在碱作用下，形成氢氧化铝包覆复合产物；步骤a2，将氢氧化铝包覆复合产物与甲酸混合，在惰性气体作用下，得到复合补锂剂；
10、制备方法二包括：步骤b1，将补锂活性物质分散于溶剂中，与铝源水溶液和第二金属盐的水溶液进行反应，在碱的作用下，形成氢氧化物包覆复合产物，第二金属盐为除铝以外的三价金属元素的盐类化合物；步骤b2，将氢氧化物包覆复合产物与甲酸混合，在惰性气体作用下，得到复合补锂剂前驱体；步骤b3，将复合补锂剂前驱体进行煅烧，冷却后研磨，得到复合补锂剂。
11、进一步地，步骤a1和b1中的溶剂分别独立的包括乙醇、甲醇、丙酮和乙醚中的任意一种或者多种；
12、和/或，步骤a1和b1中的铝源分别独立的包括氯化铝和硫酸铝中的任意一种或者多种，铝源水溶液的浓度为0.5~1 mol/l；
13、和/或，步骤a1和b1中的碱为氨水；
14、和/或，第二金属盐包括氯化铁、硫酸铁、氯化铈、硫酸铈、氯化钴、硫酸钴、氯化铬和硫酸铬中的任意一种或者多种。
15、进一步地，步骤a1和b1中的反应的温度分别独立的为30~80℃，步骤a1和b1中的反应的时间分别独立的为1~3h。
16、进一步地，步骤a1包括：将补锂活性物质分散于溶剂中，与铝源水溶液进行反应后，加入碱使体系的ph值为7~8，经洗涤烘干，得到氢氧化铝包覆复合产物；
17、和/或，步骤b1包括：将补锂活性物质分散于溶剂中，与铝源和第二金属盐的水溶液进行反应后，加入碱使体系的ph值为7~8，经洗涤烘干，得到氢氧化物包覆复合产物。
18、进一步地，步骤a2中，将氢氧化铝包覆复合产物与甲酸混合后，进行加热；加热的温度为30~80℃，保温时间为12-48h；
19、和/或，步骤b2中，将氢氧化物包覆复合产物与甲酸混合后，进行加热；加热的温度为30~80℃，保温时间为12-48h；
20、和/或，步骤a2和b2中的惰性气体分别独立的包括二氧化碳、氮气和氩气中的任意一种或者多种。
21、进一步地，步骤b3中，煅烧包括一次煅烧和二次煅烧，一次煅烧的温度为400~650℃，一次煅烧的时间为3~6小时，二次煅烧的温度为700~800℃，二次煅烧的时间为10~16小时。
22、根据本申请的又一方面，提供了一种正极极片，该正极极片的材料包括上述任一种的复合补锂剂或者上述任一种的制备方法制备得到的复合补锂剂。
23、进一步地，正极极片中复合补锂剂的含量为1~5wt%。
24、根据本申请的再一方面，提供了一种锂离子电池，包括正极极片，该正极极片为上述任一种的正极极片。
25、应用本专利技术的技术方案，甲酸盐尤其是甲酸铝具有高度有序的孔隙结构和较大的比表面积，有较强的氧气吸附能力，将其包覆于补锂活性物质表面，形成的复合补锂剂，能够吸附补锂剂释放锂时产生的氧气，防止其在极片之间残留，可以有效解决电池中因氧气不能完全释放导致的性能下降问题，提高极片界面质量，从而改善电池的循环性能。与此同时，具有甲酸盐包覆层的复合补锂剂能从内层释放，很容易的穿过孔隙释放出锂源，并且由于补锂活性物质处于内层，能够减少与电解液的反应，进而减少电池中的电解液消耗，保证了电池的循环稳定性。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种复合补锂剂，其特征在于，包括：补锂活性物质和多孔甲酸盐，所述多孔甲酸盐包覆于所述补锂活性物质表面；
2.根据权利要求1所述的复合补锂剂，其特征在于，M为Ce、Fe、Co和Cr中的任意一种或者多种；
3.根据权利要求1所述的复合补锂剂，其特征在于，所述多孔甲酸盐占所述复合补锂剂质量的5~50%wt；
4.根据权利要求1所述的复合补锂剂，其特征在于，所述补锂活性物质包括Li2NiO2、Li5FeO4、Li2CO4、LiN3、Li3N、Li2O和Li2O2材料中的任意一种或者多种。
5.如权利要求1至4任一项所述的复合补锂剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括制备方法一或制备方法二，其中，
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤A1和B1中的所述溶剂分别独立的包括乙醇、甲醇、丙酮和乙醚中的任意一种或者多种；
7.根据权利要求5或6所述的制备方法，其特征在于，所述步骤A1和B1中的所述反应的温度分别独立的为30~80℃，所述步骤A1和B1中的所述反应的时间分别独立的为1~3h。
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。