金属掺杂碳酸锂柔性材料及其制备方法、应用和电池技术

本发明专利技术公开了一种金属掺杂碳酸锂柔性材料及其制备方法、应用和电池。所述金属掺杂碳酸锂柔性材料的化学式为Li(<subgt;2‑nx</subgt;)M<supgt;n+</supgt;<subgt;x</subgt;CO<subgt;3</subgt;，Li(<subgt;2‑nx</subgt;)M<supgt;n+</supgt;<subgt;x</subgt;CO<subgt;3</subgt;是通过对母体材料Li<subgt;2</subgt;CO<subgt;3</subgt;进行金属M离子交换得到，其中，所述金属掺杂碳酸锂柔性材料保持原有Li<subgt;2</subgt;CO<subgt;3</subgt;的晶型，M在占据Li位的同时生成Li空位，M为碱土金属、非锂碱金属、过渡金属和稀土金属中的一种或多种，0＜x＜0.5。本发明专利技术制备的金属掺杂碳酸锂柔性材料具有较好的柔性和较高的离子电导率，且制备方法简单，在应用于锂离子电池时，具有优异的电化学性能，尤其是具有较佳的高倍率放电容量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术具体涉及一种金属掺杂碳酸锂柔性材料及其制备方法、应用和电池。

技术介绍

1、液态锂离子电池在首次充放电过程中，电极材料与电解液会在固液相界面上发生反应，形成一层覆盖于电极材料表面的钝化膜，这层钝化膜被称为“固体电解质界面膜”，简称sei膜。sei膜是一种界面层，具有固体电解质的特征，是电子绝缘体却是li+的优良导体，li+可以经过该钝化层自由地嵌入和脱出。正极材料和负极材料的表面均会有sei膜的形成，sei膜是由电解液中各组分还原分解的不溶性产物组成的，其成分里包括无机成分li2co3、lif等和各种有机成分如roco2li等。

2、sei膜的形成对电极材料的性能产生至关重要的影响。一方面，sei膜的形成消耗了部分锂离子，使得首次充放电不可逆容量增加，降低了电极材料的充放电效率；另一方面，sei膜具有有机溶剂不溶性，在有机电解质溶液中能稳定存在，并且溶剂分子不能通过该层钝化膜，从而能有效防止溶剂分子的共嵌入，避免了因溶剂分子共嵌入对电极材料造成的破坏，因而大大提高了电极的循环性能和使用寿命。

3、li2co3本身刚性比较强本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种金属掺杂碳酸锂柔性材料，其特征在于，所述金属掺杂碳酸锂柔性材料的化学式为Li(2-nx)Mn+xCO3，Li(2-nx)Mn+xCO3是通过对母体材料Li2CO3进行金属M离子交换得到，其中，所述金属掺杂碳酸锂柔性材料保持原有Li2CO3的晶型，M在占据Li位的同时生成Li空位，M为碱土金属、非锂碱金属、过渡金属和稀土金属中的一种或多种，0＜x＜0.5。

2.如权利要求1所述的金属掺杂碳酸锂柔性材料，其特征在于，所述金属掺杂碳酸锂柔性材料满足以下条件中的一种或多种：

3.一种如权利要求1或2所述的金属掺杂碳酸锂柔性材料的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤...

【技术特征摘要】

1.一种金属掺杂碳酸锂柔性材料，其特征在于，所述金属掺杂碳酸锂柔性材料的化学式为li(2-nx)mn+xco3，li(2-nx)mn+xco3是通过对母体材料li2co3进行金属m离子交换得到，其中，所述金属掺杂碳酸锂柔性材料保持原有li2co3的晶型，m在占据li位的同时生成li空位，m为碱土金属、非锂碱金属、过渡金属和稀土金属中的一种或多种，0＜x＜0.5。

2.如权利要求1所述的金属掺杂碳酸锂柔性材料，其特征在于，所述金属掺杂碳酸锂柔性材料满足以下条件中的一种或多种：

3.一种如权利要求1或2所述的金属掺杂碳酸锂柔性材料的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：将lico3、“含有所述金属m离子的盐”和溶剂的混合物进行混合即可；其中，所述lico3和“含有所述金属m离子的盐”的摩尔比为1：(0.1-1.3)。

4.如权利要求3所述的金属掺杂碳酸锂柔性材料的制备方法，其特征在于，“含有所述金属m离子的盐”满足以下条件中的一种或多种：

5.如权利要求3或4所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄富强，曹宇舸，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：