一种正极补锂添加剂及其制备方法、锂离子电池正极材料、锂离子电池和用电装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种正极补锂添加剂，包括内核和依次包覆在内核外表面的大半径元素氧化物层与碳层，内核的化学式为Li<subgt;5</subgt;Fe<subgt;1‑x‑y</subgt;M<subgt;x</subgt;N<subgt;y</subgt;O<subgt;4</subgt;，大半径元素氧化物层为WO<subgt;3</subgt;层、Ta<subgt;2</subgt;O<subgt;5</subgt;层和Nb<subgt;2</subgt;O<subgt;5</subgt;层中的任一种。其制备方法：将锂源、铁源混合后进行焙烧，得到LiFeO<subgt;2</subgt;；将LiFeO<subgt;2</subgt;、锂源、M源、N源混合后进行烧结，再与大半径元素氧化物混合后进行烧结，最后与碳材料混合均匀后，进行烧结，得到正极补锂添加剂。本发明专利技术还公开了一种锂离子电池正极材料、锂离子电池和用电设备。本发明专利技术通过双掺杂加双层包覆改性获得了结构稳定且高容量的正极补锂添加剂，将其应用在锂离子电池中，能有效提升锂离子电池的容量及循环寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于锂离子电池，尤其涉及一种正极补锂添加剂及其制备方法、锂离子电池正极材料、锂离子电池和用电装置。

技术介绍

1、随着便携式电子设备、电动汽车等应用领域的快速发展，迫切需要高能量密度的锂离子电池。石墨作为一种传统的负极材料，被用于商用锂离子电池。然而，石墨的理论比容量较低（372 mah g−1），无法满足日益增长的高能量密度需求。理论容量极高的硅（4200mah g−1）将是下一代高能量密度电池的理想负极，但在充放电过程中，其巨大的体积变化(>300%)以及低首效（~70%）会显著降低电池的效率和容量。锂离子电池在首次充放电时，负极材料表面会形成sei 膜（固态电解质界面膜），消耗正极活性材料中的活性锂，首周产生较大的不可逆容量损失。为了补偿容量损失，需要采用补锂的方法对电池进行补锂。补锂方式又分为正极补锂、负极补锂和电解液补锂，其中正极补锂具有安全性高、成本低廉等优势，成为补锂的主流方式。

2、li5feo4凭借着高理论比容量（867 mah g−1）在一众补锂剂中脱颖而出，然而目前li5feo4在使用过程中仍存在电子导电率本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种正极补锂添加剂，其特征在于，所述正极补锂添加剂包括内核和依次包覆在内核外表面的大半径元素氧化物层与碳层，所述内核的化学式为Li5Fe1-x-yMxNyO4，其中，M为Mg、Al中的任一种，N选自Ni、Mn、Ti中的任一种，0.008<x<0.06，0.002≤y<0.007，所述大半径元素氧化物层为WO3层、Ta2O5层和Nb2O5层中的任一种。

2.如权利要求1所述的正极补锂添加剂，其特征在于，所述碳层的质量为所述内核的质量的1%-4%。

3.如权利要求1所述的正极补锂添加剂，其特征在于，所述大半径元素氧化物层中过渡金属元素的质量为所述...

【技术特征摘要】

1.一种正极补锂添加剂，其特征在于，所述正极补锂添加剂包括内核和依次包覆在内核外表面的大半径元素氧化物层与碳层，所述内核的化学式为li5fe1-x-ymxnyo4，其中，m为mg、al中的任一种，n选自ni、mn、ti中的任一种，0.008<x<0.06，0.002≤y<0.007，所述大半径元素氧化物层为wo3层、ta2o5层和nb2o5层中的任一种。

2.如权利要求1所述的正极补锂添加剂，其特征在于，所述碳层的质量为所述内核的质量的1%-4%。

3.如权利要求1所述的正极补锂添加剂，其特征在于，所述大半径元素氧化物层中过渡金属元素的质量为所述内核的质量的0.3%-1%。

4.如权利要求1-3中任一项所述的正极补锂添加剂，其特征在于，所述正极补锂添加剂在工作电压为2.0-4.5v时，其补锂容量不低于660 mah/g。

5.一种如权利要求1～4中任一项所述的正极补锂添加剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

【专利技术属性】
技术研发人员：姜霞，谢池朋，罗虹，李旭，董虹，
申请(专利权)人：巴斯夫杉杉电池材料宁乡有限公司，
类型：发明
国别省市：