一种含有补锂剂、磷酸铁锂的复合材料及其制备方法与应用技术

技术编号:46625805 阅读:1 留言:0更新日期:2025-10-14 21:22
本发明专利技术公开了一种含有补锂剂、磷酸铁锂的复合材料,该材料采用多层结构,其中包含补锂剂、和主要活性物质磷酸铁锂、可含有或可不含有碳包覆层、可以含有或者不含有除碳以外其他元素包覆层。其中补锂剂主要是用于提高材料的首次效率以及电芯的循环性能;磷酸铁锂作为主要活性物质;碳层主要其提高材料电子导电能力;其他元素包覆层主要用于改善电性能其可以含有也可以不含有。本发明专利技术公布的复合材料,在高含量补锂剂时可以作为补锂添加剂,在补锂剂含量低时可以作为含有少量补锂剂的正极材料,在补锂含量适中时可以作为一种均匀添加的补锂剂改善高容量补锂剂由于少添加量分散不均匀导致的局部析锂情况。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及锂离子电池含有补锂剂、磷酸铁锂的复合材料,尤其涉及一种补锂剂、磷酸铁锂的复合·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。近年来,全球储能锂电池市场保持高速增长,但是,目前储能电池的循环寿命普遍在7000次@80%soc,而行业内对于长时储能的需求越来越高。

2、补锂剂,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。

3、富锂铁酸(简称lfo,化学式为 li5feo4 )是目前主流的正极补锂材料。lfo是一种反萤石型结构的锂金属氧化物,由于具备高比容量目前已经成为主流的正极补锂剂;而另一方面,储能电池采用的正极材料一般是磷酸铁锂(简称lfp,化学式为 lifepo4),其结构为橄榄石结构本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.本专利技术公开了一种含有补锂剂、磷酸铁锂的复合材料,该材料采用多层结构,其中包含补锂剂、和主要活性物质磷酸铁锂、可含有或不含有碳包覆层c、可以含有或者不含有除碳以外其他元素包覆层d。其中补锂剂的重量a+活性物质的重量b =100份; 碳包覆层重量为c,除碳以外其他元素包覆层重量为d。

2.其中补锂剂主要是用于提高材料的首次效率以及电芯的循环性能;磷酸铁锂作为主要活性物质;碳层主要其提高材料电子导电能力;其他元素包覆层主要用于改善电性能其可以含有也可以不含有。

3.根据权利1要求,其特征在于,所述补锂剂其质量a占比为:0<a≤90份;补锂剂可以是富锂铁酸锂、富锂...

【技术特征摘要】

1.本发明公开了一种含有补锂剂、磷酸铁锂的复合材料,该材料采用多层结构,其中包含补锂剂、和主要活性物质磷酸铁锂、可含有或不含有碳包覆层c、可以含有或者不含有除碳以外其他元素包覆层d。其中补锂剂的重量a+活性物质的重量b =100份; 碳包覆层重量为c,除碳以外其他元素包覆层重量为d。

2.其中补锂剂主要是用于提高材料的首次效率以及电芯的循环性能;磷酸铁锂作为主要活性物质;碳层主要其提高材料电子导电能力;其他元素包覆层主要用于改善电性能其可以含有也可以不含有。

3.根据权利1要求,其特征在于,所述补锂剂其质量a占比为:0<a≤90份;补锂剂可以是富锂铁酸锂、富锂镍酸锂、富锂铜酸锂、富锂钴酸锂、富锂铝酸锂、富锂锰酸锂、li3n、li2s、li2s/kb/pvp、li2s/co、lif/co、li2o2、li2c4o4、li2c2o4,也可以是其中的一种或者多种复合。

4.根据权利1要求,其特征在于,主要活性物质磷酸铁锂。0%<磷酸铁锂质量占整体材料重量的百分比≤100%;磷酸铁锂lifepo4中的铁磷的摩尔比可以是0.9≤fe/p≤1。

5.根据权利1要求,其特征在于,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、羟甲基纤维素、蔗糖、淀粉、peg、peo、羟乙基纤维素、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(c2h2)、丙炔(c3h4)、丁炔(c4h6)等;炔烃分子中含有碳碳...

【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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