CN115347187B 富锂铁系复合材料及其制备方法与应用 （深圳市德方创域新能源科技有限公司）

道福光社区留仙大道3370号南山智园US2018212231A1,2018.本发明公开了一种富锂铁系复合材料及其具有高的容量和补锂效果以及良好的存储稳定2自LiFeO22Ob3.根据权利要求2所述的富锂铁系复合材料，其特征在于：所述碳包覆层的厚度为1_所述碳包覆层占所述富锂铁系复合材料总质量的1wt%_54.根据权利要求1_3任一项所述的富锂铁系复合材料，D/IG＜4.0。自LiFeO22Ob3将经所述第一烧结处理的产物进行破碎处理后于0_500℃/h下升温至600_1000℃下或在所述第一烧结处理或第二烧结处理的步骤之后，还包括在富材料或由权利要求7_9任一项所述制备方法制备的富锂铁系复由权利要求7_9任一项所述制备方法制备的富锂铁系复合材料或权利要求10所述的正极补权利要求1_6任一项所述的富锂铁系复合材料或由权利要求7_9任一项所述制备方法制备的富锂铁系复合材料或权利要求10所述的正极补锂添加剂。所述粘结剂在所述正极活性层中的含量为0.5wt%_315.根据权利要求14所述的锂离子电池，其特征在于：所述锂离子电池为锂离子半电45富锂铁系复合材料包括富锂铁系材料，所述富锂铁系材料的分子式为aLiFeO2·bLi2O·复合材料或由本发明富锂铁系复合材料制备方法制备的富锂铁系复合材料或本发明正极制备的富锂铁系复合材料或本发明正极补锂料高的容量和补锂效果以及良好的存储稳定性[0023]本发明富锂铁系复合材料的制备方法直接按照67[0039]本申请实施例说明书中所提到的相关成分的重量不仅仅可以指代各组分的具体[0042]由于本发明实施例富锂铁系复合材料含有上2OxOy的富锂铁系材料所含掺杂元素M能够与富所述富锂铁系复合材料总质量的1wt%_5wt%。将碳包覆层20厚度和含量的控制在该范围，能够提高其降低富锂铁系材料10表层残存的残碱含量以进一步提高富锂铁系复合材料的8面积富锂铁系复合材料能够使得富锂铁系复合材料能够充分发挥其上述的如补锂和高容[0049]对上述各实施例富锂铁系复合材料进行X射线晶相分析得知，上述各实施例富锂2Li2Obab具有丰富的容量贡献的锂源并赋予富锂铁系复合G9控制在非氧环境中进行烧结处理，使得碳源原位包覆在烧结形成的富锂铁系材料颗粒表[0063]将经所述第一烧结处理的产物进行破碎处理后于0_500℃/h下升温至600_1000℃下热处理1_20h。[0065]经上述第一烧结处理或进一步的经第二烧结处理后生成的富锂铁系材料可以是[0069]形成碳包覆层的方法该步骤S03可以是常规的碳包覆方法，如将碳源配制成溶液后将前述步骤制备的富锂铁系材料分散在碳源溶液中，在富锂铁系材料表面形成碳源膜挥上文本发明实施例富锂铁系复合材料发挥补锂作用的辅助添加剂。当含有其他添加剂有上文本发明实施例富锂铁系复合材料或上文本发明实施例正极补锂添加剂。实施例中，补锂添加剂也即是上文本发明实施例富锂铁系复合材料或上文本发明实施例正极补锂添发明实施例锂离子电池在首圈充电过程中，正极含有上文本发明实施例补锂添加剂作为逆的锂离子，从而保持本发明实施例锂离子电池体系内锂离子的充裕，提高本发明实施例锂离子电池首效和容量以及循环性能等整体电化学性能。[0091]以下通过多个具体实施例来举例说明本发明实施例富锂铁系复合材料及其制备2O富锂铁系材料和包覆富锂铁系材料的碳包覆层。23以12O23)3以12O2O·0.015ZrO2富锂铁系材料和包覆富锂铁系材料的碳包2O·0.005Al2O3富锂铁系材料和包覆富锂铁系材料的碳包233)3以12O[0122]S3.将破碎得到粉末防止回转炉中通氮气保护，以200℃/h升温速率升温至900℃,通1L/min乙炔和20L/min氮气保温0.5h，降温冷却得到碳包覆LiFeO2·1.99Li2O·2O2O·0.01MnO2富锂铁系材料和包覆富锂铁系材料的碳包覆[0129]S3.将破碎得到粉末防止回转炉中通氮气保护，以200℃/h升温速率升温至700℃,通1L/min乙醇和20L/min氮气保温5h，降温冷却得到碳包覆LiFeO2·1.99Li2O·2O·0.005Al2O3富锂铁系材料和包覆富锂铁系材料的碳包233)3以1[0136]S3.将破碎得到粉末防止回转炉中通氮气保护，以200℃/h升温速率升温至900℃,通1L/min乙炔和20L/min氮气保温10h，降温冷却得到碳包覆LiFeO2·1.99Li2O·2O·0.005Al2O3富锂铁系材料和包覆富锂铁系材料的碳包233)3以1保温15h，冷却后对产物进行机械破碎分级得到原位碳包覆的LiFeO2·1.99Li2O·2O·0.005Al2O3富锂铁系材料和包覆富锂铁系材料的碳包233)3以1[0149]S3.将破碎得到粉末防止回转炉中通氮气保护，以200℃/h升温速率升温至700℃,通1L/min乙炔和20L/min氮气保温10h，降温冷却得到碳包覆LiFeO2·1.99Li2O·2O富锂铁系材料和包覆富锂铁系材料的碳包覆层。23以1[0155]S3.将破碎得到粉末防止回转炉中通氮气保护，以200℃/h升温速率升温至9002O·0.005Al2O3富锂铁系材料和包覆富锂铁系材料的碳包23以1[0161]S3.将破碎得到粉末防止回转炉中通氮气保护，以200℃/h升温速率升温至600℃,通1L/min乙炔和20L/min氮气保温1h，降温冷却得到碳包覆LiFeO2·1.99Li2O·2O23)3以1[0167]S3.将破碎得到粉末防止回转炉中通氮气保护，以200℃/h升温速率升温至700℃,通1L/min丙酮和20L/min氮气保温1h，降温冷却得到碳包覆LiFeO2·2.05Li2O·2O[0173]S3.将破碎得到粉末防止回转炉中通氮气保护，以200℃/h升温速率升温至900[0175]本对比例提供一种富锂铁系材料及其制备方法。该富锂铁系材料为LiFeO2·4.98的摩尔比加入到15wt%柠檬酸水溶液中充分混2O·0.005Al2O3富锂铁系材料和包覆富锂铁系材料的碳包233)3以1[0185]S3.将破碎得到粉末防止回转炉中通氮气保护，以200℃/h升温速率升温至900℃,通1L/min乙炔和20L/min氮气保温10h，降温冷却得到碳包覆LiFeO2·1.49Li2O·2O·0.005Al2O3富锂铁系材料和包覆富锂铁系材料的碳包233)3以1[0191]S3.将破碎得到粉末防止回转炉中通氮气保护，以200℃/h升温速率升温至900℃,通1L/min乙炔和20L/min氮气保温10h，降温冷却得到碳包覆LiFeO2·1.6Li2O·2O·0.005Al2O3富锂铁系材料和包覆富锂铁系材料的碳包233)3以1[0198]将上述实施例11至实施例23提供的富锂铁系复合材料和对比例11至对比例15提供的富锂铁系材料分别按照如下方法制备成正极和6的浓度为1mol/L；[0206]1.1采用扫描电镜对实施例11[0207]1.2对实施例11和实施例14的富锂施例11至实施例18的富锂铁系复合材料和对比例11至对比例12富锂铁系材料所含掺杂元[0210]对含实施例11至实施例23富锂铁系复合材料和含对比例11至对比例12富锂铁系合材料和含对比例11至对比例12富锂铁系材料的锂二次电池的电化学性[0213]从表1中可以看出，本申请实施例11至实施例18中富锂铁系复合材料配制长的正abc关系分别和对