含锂锰基电极材料及其制备方法和应用技术

技术编号:41983007 阅读:19 留言:0更新日期:2024-07-12 12:13
本发明专利技术涉及储能材料及电化学技术领域,公开了一种含锂锰基电极材料及其制备方法和应用,其中,该电极材料包括基体和附着在所述基体上的第一材料层和第二材料层;所述第一材料层含有第一晶态结构的第一锂盐,所述第二材料层含有第二晶态结构的含锂尖晶石相,所述基体含有第二锂盐,且第一锂盐不同于第二锂盐;所述第一锂盐选自含磷锂盐;所述第二锂盐选自含锰锂盐;所述电极材料中含有氧空位。采用本发明专利技术的方法制备得到的含富锂锰基电极材料在基体材料外层依次形成具有晶态结构的尖晶石相和晶态结构的磷酸锂层,基体材料与尖晶石相之间含有氧空位,在多重保护层的协同作用下,由含锂锰基电极材料制备的电池具有优异的电化学性能和表面稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及储能材料及电化学,具体涉及一种含锂锰基电极材料及其制备方法和应用


技术介绍

1、锂离子电池主要包括三个部分:正极、负极和电解液。正极材料在电极成本中占比最大,达到了30%。而除了成本因素,负极材料的比容量也远高于正极材料,因此正极材料也成为提升电芯能量密度的最关键材料。高能量密度、循环寿命长、安全性优异、成本低廉的正极材料是新能源汽车成为市场主流的首要条件。为了满足提升续航能力的需求,实现能量密度高于500wh/kg的高比能电池的目标,具有高能量密度、高功率密度优势的富锂锰基正极材料成为当前研究热点之一。但是,富锂锰基正极材料中仍然存在一些不容忽视的严重问题,例如,在制备富锂锰基正极材料时,酸会与基体材料中的锂离子反应,造成基体材料中锂元素的损失;富锂锰基正极材料的稳定性差,首周库仑效率(ice)低以及首周大的不可逆容量损失,循环期间连续平均放电电压衰减和容量衰减,不良的倍率性能等,在很大程度上阻碍了富锂锰基正极材料的商业化和进一步应用。

2、因此,如何减少基体材料的损失,并提高富锂锰基正极材料的电化学性能尤为重要。

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【技术保护点】

1.一种含锂锰基电极材料,其特征在于,该电极材料包括基体和附着在所述基体上的第一材料层和第二材料层;

2.根据权利要求1所述的电极材料,其中,所述第一锂盐的XRD在20-26°存在衍射峰;

3.根据权利要求1或2所述的电极材料,其中,所述磷锂盐选自磷酸锂、磷酸二氢锂和磷酸氢二锂中的至少一种,优选为磷酸锂;

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的电极材料,其中,以所述电极材料的质量为基准,所述氧空位的含量为5-30at%,优选为22-26at%。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的电极材料,其中,所述第一材料层的厚度为1-10nm,优选为...

【技术特征摘要】

1.一种含锂锰基电极材料,其特征在于,该电极材料包括基体和附着在所述基体上的第一材料层和第二材料层;

2.根据权利要求1所述的电极材料,其中,所述第一锂盐的xrd在20-26°存在衍射峰;

3.根据权利要求1或2所述的电极材料,其中,所述磷锂盐选自磷酸锂、磷酸二氢锂和磷酸氢二锂中的至少一种,优选为磷酸锂;

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的电极材料,其中,以所述电极材料的质量为基准,所述氧空位的含量为5-30at%,优选为22-26at%。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的电极材料,其中,所述第一材料层的厚度为1-10nm,优选为3-7nm;

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的电极材料,其中,所述基体的平均粒径为100-500nm,优选为200-350nm。

7.一种含锂锰基电极材料...

【专利技术属性】
技术研发人员:房友友苏岳锋吴锋陈来董锦洋卢赟赵佳雨吴雨佳王熙郝佳男李文博
申请(专利权)人:北京理工大学
类型:发明
国别省市:

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