一种含有富锂铁酸锂、层状正极材料的复合材料及其制备方法与应用技术

技术编号:46612712 阅读:2 留言:0更新日期:2025-10-14 21:10
本发明专利技术公开了一种含有富锂铁酸锂、层状正极材料的复合材料及其制备方法与应用,其中包含富锂铁酸锂、和主要活性物质层状正极材料、可含有或不含有的碳包覆层、可以含有或者不含有除碳以外其他元素包覆层。其中富锂铁酸锂主要是用于提高首次效率以及电芯的循环性能;可含有或者不含有的碳层主要其提高材料电子导电能力和空气稳定性;可以含有也可以不含有其他元素包覆层主要用于改善电性能也可一定层度上提高空气稳定性;此外含有层状材料的进一步提高LFO的空气稳定性,尤其是当该复合材料应用于在高镍三元材料体系时该复合材料可以进一步提高与高镍三元材料的兼容性,抑制副反应和产气问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及锂离子电池含有富锂铁酸锂、层状正极材料的复合材料,尤其涉及一种富锂铁酸锂、层状正极材料的复合材料及其制备方法与应用。


技术介绍

1、随着锂离子电池在各领域的广泛应用,其性能提升成为了行业研究的热点。锂离子电池(lib)需要提供高能量密度和长循环寿命,以满足电动汽车电池日益增长的需求。然而,在初始循环期间会发生显著的不可逆容量损失,主要是由于在负极表面形成固体电解质界面(sei),这大大降低了完整电池的能量密度和循环寿命。幸运的是,已经开发了各种阳极和阴极预锂化技术来解决这一关键问题。预锂化补偿了初始活性锂损失(all),有效提高了循环寿命和能量密度,同时保持与lib的当前商业生产兼容。。

2、富锂铁酸锂,作为关键材料,在提升储能电池循环寿命性能方面发挥着至关重要的作用,能够改善负极首次库伦效率减少的问题,进而提高锂电池的容量、循环寿命和能量密度。补锂技术是通过在锂电池工作前向电池内部增加锂离子,以补充首次充电过程中形成的固体电解质相界面膜(sei膜)所消耗的锂,从而减少正极不可逆锂损失,以提高电池首次效率和循环寿命。

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【技术保护点】

1.本专利技术公开了一种含有富锂铁酸锂、层状正极材料的复合材料,其中包含富锂铁酸锂、和主要活性物质层状正极材料;以及可含有或不含有碳包覆层、和可以含有或者不含有除碳以外其他元素包覆层,其中富锂铁酸锂的重量a+活性物质的重量b =100%; 碳包覆层重量为c,除碳以外其他元素包覆层为d。

2.根据权利要求1,其特征在于,所述富锂铁酸锂其质量a占比为:0≤a≤100%;富锂铁酸锂的结构式Li5FeO4。

3.根据权利要求1,其特征在于,主要活性物质层状正极材料,0%≤层状正极材料质量占整体材料重量的百分比≤100%;层状正极材料可以使三元材料(NCM、NCA的任何比例...

【技术特征摘要】

1.本发明公开了一种含有富锂铁酸锂、层状正极材料的复合材料,其中包含富锂铁酸锂、和主要活性物质层状正极材料;以及可含有或不含有碳包覆层、和可以含有或者不含有除碳以外其他元素包覆层,其中富锂铁酸锂的重量a+活性物质的重量b =100%; 碳包覆层重量为c,除碳以外其他元素包覆层为d。

2.根据权利要求1,其特征在于,所述富锂铁酸锂其质量a占比为:0≤a≤100%;富锂铁酸锂的结构式li5feo4。

3.根据权利要求1,其特征在于,主要活性物质层状正极材料,0%≤层状正极材料质量占整体材料重量的百分比≤100%;层状正极材料可以使三元材料(ncm、nca的任何比例的单、多晶材料、以及以三元材料为主体结构改性的多元材料);钴酸锂正极材料、以及无钴层状正极材料;其中层状三元正极材料结构式linixcoym1-x-y o2,其中m为mn、al、w、zr、mg、b、nb、ta、mo、la和ti中至少一种,0 .33≤x≤1 .0,0≤y≤0.33,以三元材料为主体结构改性的多元材料的结构式为linixcoymz n1-x-y-zo2,其中m为为mn、al、w、zr、mg、b、nb、ta、mo、la和ti中至少一种,0 .33≤x≤1,0≤y≤0.33,0≤z≤0.33,n为mn、al、w、zr、mg、b、nb、ta、mo、la、和ti,m和n不同时是属于同一元素。

4.根据权利要求1,所述碳包覆层包括无机碳源和/或有机碳源和/或有机气体形成的包覆层,0%≤碳的质量占整体材料重量的百分比≤10%,所述0nm≤碳层的包覆厚度≤100nm;所述无机碳源包括碳纳米管、石墨烯、石墨、富勒烯、vgcf、无定形碳、软碳、硬碳中的至少一种或者二种以上的复合;所述有机碳源包括葡萄糖、纤维素、蔗糖、淀粉、peg、peo、纤维素、石油、沥青、pvp中的有一种或者二种以上的组合;所述的有机气体碳源包括链状烷烃(cnh2n+2(其中 n ≥ 1),例如甲烷(ch4)、乙烷(c2h6)、丙烷(c3h8)等)、环状烷烃‌通式为cnh2n(其中 n ≥ 3),例如环丙烷(c3h6)、环己烷(c6h12)等、烯烃通式为cnh2n(其中 n ≥ 2),例如乙烯(c2h4)、丙烯(c3h6)、丁烯(c4h8)等;烯烃分子中含有碳碳双键,炔烃通式为cnh2n-2(其中n ≥ 2),例如乙炔(c2...

【专利技术属性】
技术研发人员:胡春林
申请(专利权)人:深圳市熵极新能源科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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