【技术实现步骤摘要】
本申请涉及锂离子电池，尤其涉及补锂添加剂及其制备方法与应用。
技术介绍
1、锂离子电池在首次充放电过程中，电池负极的表面会产生大量的固体电解质界面膜，消耗电池中有限的锂离子和电解液，造成不可逆容量损失，降低锂离子二次电池的能量密度且降低了电极材料的充放电效率，限制了锂离子电池的应用。
2、现有技术中，通过在正极材料中添加补锂材料，能够有效补偿锂电池的首次不可逆容量损失。例如li6coo4正极补锂材料，li6coo4具有高的理论比容量(977mah/g)，脱锂电位低(3.4～3.6v)，但是和大多数补锂材料一样，li6coo4在空气中的稳定性和在充放电时电解液中的界面稳定性较差，界面副反应会导致电解液分解产气。为此，一般采用碳、金属氧化物等材料包覆补锂材料，然而碳在高温下会与li6coo4发生反应导致补锂材料变质，这一问题同样发生在licoo2、li2nio2等钴系、镍系补锂材料上，影响了补锂材料的补锂性能。
技术实现思路
1、本申请的目的在于提供一种补锂添加剂及其制备方法，旨在解决现有技术中补锂材料稳定性差，进行包覆处理又会影响补锂性能的问题。
2、本申请的另一目的在于提供一种正极材料组合物和二次电池，旨在解决现有技术中二次电池容量低，充放电效率低，电池产气的问题。
3、为实现上述申请目的，本申请采用的技术方案如下：
4、第一方面，本申请提供一种补锂添加剂，包括：
5、核体，含有第一补锂材料；
6、阻隔层，含有
7、其中，第二补锂材料与碳的反应热稳定性高于第一补锂材料与碳的反应热稳定性。
8、本申请补锂添加剂中的阻隔层可以极大提高补锂添加剂的结构和界面稳定性，减少了核体与外界空气、电解液、碳材料等接触，减少界面副反应。而且，第二补锂材料与碳的反应热稳定性高于第一补锂材料与碳的反应热稳定性，对阻隔层进行含碳的热改性处理时，阻隔层能够有效起到保护核体的作用，从而提高核体中第一补锂材料的化学稳定性，同时能够进一步提高补锂添加剂的结构和界面稳定性。此外，除了核体所含第一补锂材料，阻隔层也含有第二补锂材料，可以起到复配补锂增效作用，提高了补锂容量。
9、第二方面，本申请提供一种制备本申请补锂添加剂的制备方法，包括如下步骤：
10、于保护气氛中，将第二补锂材料和/或第二补锂材料的前驱体、第一补锂材料混合后进行烧结处理。
11、本申请先将第二补锂材料和/或第二补锂材料的前驱体、第一补锂材料混合，使得第二补锂材料和/或第二补锂材料的前驱体包覆在第一补锂材料的表面，再进行烧结处理，使得第一补锂材料形成核体，第二补锂材料和/或前驱体生成第二补锂材料并进一步形成阻隔层，阻隔层包覆核体。因此，通过本制备方法可以制得本申请补锂添加剂，提高制得补锂添加剂的结构和界面稳定性，且制备方法工艺可控。
12、第三方面，本申请提供一种正极材料组合物，正极材料组合物含有本申请补锂添加剂或由本申请制备方法制备的补锂添加剂。
13、本申请正极材料组合物含有本申请补锂添加剂，补锂添加剂结构和界面稳定性好，所以正极材料组合物用于电池中可以减少与电解液的副反应，减少产气现象。并且，正极材料组合物所含补锂添加剂可以补充首次充放电中消耗的锂离子，提高了容量和充放电效率。
14、第四方面，本申请提供一种二次电池，包括正极片和负极片，正极片含有本申请实施例正极材料组合物。
15、本申请二次电池含有本申请正极材料组合物，所以电池中正极片与电解液的副反应少，减少产气现象。并且，正极片所含补锂添加剂可以补充首次充放电中消耗的锂离子，提高了二次电池的容量和充放电效率。
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1.一种补锂添加剂，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的补锂添加剂，其特征在于：所述第二补锂材料包括Li5Fe1-x1M1x1O4、Li4Si1-x2M2x2O4、Li6Mn1-x3M3x3O4、Li8Zr1-x4M4x4O6、Li4Ti1-x5M5x5O4、Li8Sn1-x6M6x6O6、Li2Cu1-x7M7x7O2、Lix8Zx9中的至少一种，其中，M1、M2、M3、M4、M5、M6、M7独立的为Fe、Si、Mn、Zr、Ti、Sn、Cu中的至少一种，x1、x2、x3、x4、x5、x6、x7独立的为0～0.5，Z为S、O、N、P、Se中的至少一种，1≤x8≤3，1≤x9≤3；和/或
3.根据权利要求1或2所述的补锂添加剂，其特征在于：所述第一补锂材料包括LiaM8Ob，其中，M8为Co和/或Ni，1≤a≤6，1≤b≤4；和/或
4.根据权利要求1或2所述的补锂添加剂，其特征在于：所述第一补锂材料包括Li6CoO4，所述第二补锂材料包括Li5FeO4；和/或
5.根据权利要求4所述的补锂添加剂，其特征在于：所述功能封装层含
6.根据权利要求1、2、5任一项所述的补锂添加剂，其特征在于：所述补锂添加剂在湿度为30％，温度为25℃的吸水速率小于0.1ppm/s；和/或
7.一种制备权利要求1～6任一项所述补锂添加剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：所述烧结处理的温度为650～750℃；和/或
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于：所述铁源的粒径为20～200nm；和/或
10.根据权利要求7～9任一项所述的制备方法，其特征在于，在所述烧结处理后还包括如下步骤：
11.一种正极材料组合物，其特征在于：所述正极材料组合物含有权利要求1～6任一项所述的补锂添加剂或由权利要求7～10任一项所述的制备方法制备的补锂添加剂。
12.一种二次电池，包括正极片和负极片，其特征在于：所述正极片含有权利要求11所述的正极材料组合物。
...【技术特征摘要】
1.一种补锂添加剂，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的补锂添加剂，其特征在于：所述第二补锂材料包括li5fe1-x1m1x1o4、li4si1-x2m2x2o4、li6mn1-x3m3x3o4、li8zr1-x4m4x4o6、li4ti1-x5m5x5o4、li8sn1-x6m6x6o6、li2cu1-x7m7x7o2、lix8zx9中的至少一种，其中，m1、m2、m3、m4、m5、m6、m7独立的为fe、si、mn、zr、ti、sn、cu中的至少一种，x1、x2、x3、x4、x5、x6、x7独立的为0～0.5，z为s、o、n、p、se中的至少一种，1≤x8≤3，1≤x9≤3；和/或
3.根据权利要求1或2所述的补锂添加剂，其特征在于：所述第一补锂材料包括liam8ob，其中，m8为co和/或ni，1≤a≤6，1≤b≤4；和/或
4.根据权利要求1或2所述的补锂添加剂，其特征在于：所述第一补锂材料包括li6coo4，所述第二补锂材料包括li5feo4；和/或
【专利技术属性】
技术研发人员：王亚雄，万远鑫，裴现一男，孔令涌，谢友森，刘秀芳，梁哲，陈心怡，
申请(专利权)人：深圳市德方创域新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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