一种复合电极材料、其制备方法及锂离子电池技术

技术编号:44805963 阅读:17 留言:0更新日期:2025-03-28 19:54
本发明专利技术公开了一种复合电极材料、其制备方法及锂离子电池,属于电极材料技术领域。该复合电极材料为微米级致密纳米晶,所述微米级致密纳米晶为微米级混合镶嵌结构,内部为多晶结构,内部晶粒为纳米级电极材料,所述内部晶粒间界处分布有快离子导体。本发明专利技术应用于低温锂离子电池方面,解决现有技术无法解决微米级电极材料在低温下稳定的锂离子存储的问题,能够实现电极材料在低温服役环境下高效储锂。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电极材料,尤其涉及一种复合电极材料、其制备方法及锂离子电池


技术介绍

1、锂离子电池因其高能量密度、长循环寿命和相对较轻的重量而广泛应用于便携式电子设备、电动汽车和储能系统中。然而,标准的锂离子电池在低温下性能会显著下降,这主要是由于电解液的粘度增加、电导率降低以及电极材料的活性减弱等因素造成的。为了提升锂离子电池的低温储能性能,使其能够应用在高海拔、高纬度、太空等低温领域,目前主要针对电解液进行改性。电极材料是决定电池整体能量和功率密度的关键组分,然而当前针对提升其本征低温储能性能的研究鲜有报道,尤其对于更具实用意义的微米级电极材料。

2、为了提升电极材料在低温服役环境下的性能,通常对电极材料颗粒的形貌和晶体结构进行设计,例如使用纳米材料或特殊的多孔结构来增强电极材料的反应活性和电导率。中国专利cn116632201a公开了一种高性能锂离子电池低温负极材料-非晶锡/碳纳米管复合物,就是采用纳米化策略,将纳米级非晶锡和碳纳米管进行复合,从而实现较高的低温容量和良好的循环性能,但纳米化成品的体积能量密度较低,因此成本较高;中国专利本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种复合电极材料,其特征在于,为微米级致密纳米晶,所述微米级致密纳米晶为微米级混合镶嵌结构,内部为多晶结构,内部晶粒为纳米级电极材料,所述内部晶粒间界处分布有快离子导体。

2.根据权利要求1所述的复合电极材料,其特征在于,所述微米级致密纳米晶至少一个维度的尺寸选自1-10μm中的任一值,所述内部晶粒的尺寸选自100-200nm中的任一值;所述复合电极材料中所述快离子导体的质量占比选自0.1-30%中的任一值。

3.根据权利要求1所述的复合电极材料,其特征在于,所述电极材料选自钴酸锂、锰酸锂、镍钴锰酸锂、磷酸铁锂、钛酸锂、石墨中的任意一种;所述快离子导体包括Li...

【技术特征摘要】

1.一种复合电极材料,其特征在于,为微米级致密纳米晶,所述微米级致密纳米晶为微米级混合镶嵌结构,内部为多晶结构,内部晶粒为纳米级电极材料,所述内部晶粒间界处分布有快离子导体。

2.根据权利要求1所述的复合电极材料,其特征在于,所述微米级致密纳米晶至少一个维度的尺寸选自1-10μm中的任一值,所述内部晶粒的尺寸选自100-200nm中的任一值;所述复合电极材料中所述快离子导体的质量占比选自0.1-30%中的任一值。

3.根据权利要求1所述的复合电极材料,其特征在于,所述电极材料选自钴酸锂、锰酸锂、镍钴锰酸锂、磷酸铁锂、钛酸锂、石墨中的任意一种;所述快离子导体包括li、m、a,m为过渡金属、in、al、ge、sn元素中的至少一种,a为f、cl、br、i、o中的至少一种,li、m、a摩尔比为li:m:a=(3.2-0.2):(1.2-0.8):(6.2-0.8)。

4.根据权利要求1所述的复合电极材料,其特征在于,所述微米级致密纳米晶的比表面积不超过50m2/g,振实密度不低于0.8g/cm3。

5.根据权利要求1-4任一项所述的复合电极材料的制备方法,其特征在于,包括前驱体制备步骤、以及前驱体煅烧步骤。

6.根据权利要求5所述的复合电极材料的制备方法,其...

【专利技术属性】
技术研发人员:李禹彤智林杰罗东
申请(专利权)人:中国石油大学华东
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1