【技术实现步骤摘要】
本申请涉及二次电池，具体涉及一种补锂添加剂及其制备方法和应用。
技术介绍
1、在电池的首次充电过程中，正负极表面会形成表面固体电解质膜(sei膜)，sei膜的形成会消耗电池中的锂，并将锂转化为非活性的含锂化合物，从而造成可逆锂的损失，降低首次效率，降低电池放电容量。
2、为弥补首次充电形成sei膜造成的锂损失，可在正极中加入补锂添加剂以补偿活性锂的损失。然而现有的正极补锂添加剂中的过渡金属元素易于溶出，使得电解液在过渡金属离子的催化下发生副反应进而产气、极片也会产生裂缝，限制电池容量发挥，除此之外，过渡金属离子还会破坏sei膜，进而降低电池的循环性能、倍率性能和安全性能。
技术实现思路
1、有鉴于此，本申请提供了一种颗粒状补锂添加剂，该补锂添加剂不仅能够快速脱出活性锂，补充首次充电时的锂损失，而且添加剂的包覆层为含有偕胺肟基的聚合物，该聚合物对过渡金属离子具有强的螯合能力，从而可以大大降低过渡金属元素溶出的风险，使电池具有较高的容量和良好的循环性能、倍率性能和安全性能。
2、本申请第一方面提供了一种补锂添加剂，所述补锂添加剂为颗粒状，所述补锂添加剂包括补锂颗粒和包覆在所述补锂颗粒表面的包覆层，所述包覆层包括含偕胺肟基的聚合物。
3、本申请的补锂添加剂为颗粒状结构，补锂颗粒被包裹在含偕胺肟基的聚合物中，一方面，偕胺肟基对过渡金属离子具有强的螯合能力，能够迅速络合补锂颗粒分解产生的过渡金属离子，抑制过渡金属离子在电解液中的扩散；另一方面，聚合物包覆层
4、可选地，所述含偕胺肟基的聚合物的肟化率为50％～60％。
5、可选地，所述补锂颗粒的平均粒径为1μm～3μm，所述包覆层的平均厚度为80nm～90nm。
6、可选地，所述补锂颗粒与所述含偕胺肟基的聚合物的质量比为(1～3):1。
7、可选地，所述包覆层还包括导电剂，所述导电剂包括炭黑、石墨、碳纳米管、碳纳米纤维、c60、石墨烯和氧化石墨烯中的一种或多种。
8、可选地，所述导电剂表面具有含氧基团，所述含氧基团与所述含偕胺肟基的聚合物形成化学键。
9、可选地，所述导电剂包括石墨烯和氧化石墨烯中的至少一种；所述石墨烯和/或氧化石墨烯的横向尺寸为0.5μm～3μm，所述石墨烯和/或氧化石墨烯的厚度为1nm～10nm。
10、可选地，所述补锂颗粒与所述导电剂的质量比为(10～20):1。
11、可选地，所述导电剂与所述含偕胺肟基的聚合物的质量比为1:(5～15)。
12、可选地，所述含偕胺肟基的聚合物的电导率为3s/m～3.6s/m。
13、可选地，所述含偕胺肟基的聚合物的分子量为50000～150000。
14、可选地，所述含偕胺肟基的聚合物包括含偕胺肟基的聚丙烯腈。
15、第二方面，一种补锂添加剂的制备方法，包括：将补锂颗粒与聚合物单体和引发剂反应得到预包覆补锂颗粒，所述聚合物单体含有氰基；
16、将所述预包覆补锂颗粒与肟化剂反应得到补锂添加剂；所述肟化剂为具有羟基和氨基的化合物；所述补锂添加剂包括补锂颗粒和包覆在所述补锂颗粒表面的包覆层，所述包覆层包括含偕胺肟基的聚合物。
17、可选地，所述肟化剂与所述预包覆补锂颗粒的质量比为1:(5～20)。
18、可选地，所述肟化剂包括羟胺、盐酸羟胺、硫酸羟脲、2-氨基-3-羟基吡啶中的一种或多种。
19、可选地，所述将补锂颗粒与聚合物单体和引发剂反应得到预包覆补锂颗粒包括：将所述补锂颗粒与导电剂混合得到导电剂包覆的补锂颗粒，再将所述导电剂包覆的补锂颗粒与聚合物单体和引发剂反应得到预包覆补锂颗粒。
20、可选地，所述补锂颗粒与所述导电剂的质量比为1:(10～20)。
21、可选地，所述将所述预包覆补锂颗粒与肟化剂反应得到补锂添加剂包括：将所述预包覆补锂颗粒置于含有肟化剂的溶液中，加入碳酸氢钠和氢氧化钠后混合，得到补锂添加剂。
22、第三方面，本申请提供了一种正极极片，所述正极极片包括活性材料和如第一方面所述的补锂添加剂。
23、第四方面，本申请提供了一种二次电池，包括正极、负极、隔膜和电解液，其中，所述电解液包括如本申请第三方面所述的正极极片。
24、第五方面，本申请提供了一种电子设备，所述电子设备包括如第四方面所述的二次电池。
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1.一种补锂添加剂，其特征在于，所述补锂添加剂为颗粒状，所述补锂添加剂包括补锂颗粒和设置在所述补锂颗粒表面的包覆层，所述包覆层包括含偕胺肟基的聚合物。
2.如权利要求1所述的补锂添加剂，其特征在于，所述含偕胺肟基的聚合物的肟化率为50％～60％。
3.如权利要求1或2所述的补锂添加剂，其特征在于，所述补锂颗粒的平均粒径为1μm～3μm，所述包覆层的平均厚度为80nm～90nm。
4.如权利要求1或2所述的补锂添加剂，其特征在于，所述包覆层还包括导电剂，所述导电剂包括炭黑、石墨、碳纳米管、碳纳米纤维、C60、石墨烯和氧化石墨烯中的一种或多种；所述导电剂与所述补锂颗粒的质量比为1:(10～20)。
5.如权利要求4所述的补锂添加剂，其特征在于，所述导电剂表面具有含氧基团，所述含氧基团与所述含偕胺肟基的聚合物形成化学键。
6.如权利要求4或5所述的补锂添加剂，其特征在于，所述导电剂与所述含偕胺肟基的聚合物的质量比为1:(5～15)。
7.如权利要求1或2所述的补锂添加剂，其特征在于，所述包覆层具有多孔结构，所述多孔
8.一种补锂添加剂的制备方法，其特征在于，包括：将补锂颗粒与聚合物单体和引发剂反应得到预包覆补锂颗粒，所述聚合物单体含有氰基；
9.一种正极极片，其特征在于，所述正极极片包括活性材料和如权利要求1-7任一项所述的补锂添加剂。
10.一种二次电池，其特征在于，包括正极、负极、隔膜和电解液，所述正极包括如权利要求9所述的正极极片。
11.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括如权利要求10所述的二次电池。
...【技术特征摘要】
1.一种补锂添加剂，其特征在于，所述补锂添加剂为颗粒状，所述补锂添加剂包括补锂颗粒和设置在所述补锂颗粒表面的包覆层，所述包覆层包括含偕胺肟基的聚合物。
2.如权利要求1所述的补锂添加剂，其特征在于，所述含偕胺肟基的聚合物的肟化率为50％～60％。
3.如权利要求1或2所述的补锂添加剂，其特征在于，所述补锂颗粒的平均粒径为1μm～3μm，所述包覆层的平均厚度为80nm～90nm。
4.如权利要求1或2所述的补锂添加剂，其特征在于，所述包覆层还包括导电剂，所述导电剂包括炭黑、石墨、碳纳米管、碳纳米纤维、c60、石墨烯和氧化石墨烯中的一种或多种；所述导电剂与所述补锂颗粒的质量比为1:(10～20)。
5.如权利要求4所述的补锂添加剂，其特征在于，所述导电剂表面具有含氧基团，所述含氧基团与所述含...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵骏，苏雲雲，黄雪引，程振柯，施玲玲，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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