[发明专利]正硅酸锂复合材料及其制备方法和应用有效
| 申请号： | 202011414147.7 | 申请日： | 2020-12-03 |
| 公开（公告）号： | CN112467122B | 公开（公告）日： | 2023-01-31 |
| 发明（设计）人： | 闫勇;黄学杰;田孟羽;李文超;石磊 | 申请（专利权）人： | 松山湖材料实验室;中国科学院物理研究所 |
| 主分类号： | H01M4/36 | 分类号： | H01M4/36;H01M4/58;H01M4/62;H01M4/136;H01M50/431;H01M50/449;H01M10/052;H01M10/0525;C01B32/05;C01B33/32 |
| 代理公司： | 广州三环专利商标代理有限公司 44202 | 代理人： | 郝传鑫 |
| 地址： | 523000 广东*** | 国省代码： | 广东;44 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 硅酸 复合材料 及其 制备 方法 应用 | ||
1.一种正硅酸锂复合材料作为正极补锂剂的应用，其特征在于，所述正硅酸锂复合材料由作为内核的金属掺杂正硅酸锂，以及包覆于所述内核的碳层组成；
其中，所述金属掺杂正硅酸锂的化学式为Li4Si1-yXyO4，0＜y≤0.2，X表示金属元素，所述X为Ti、Ni、Fe、Co、Nb中的一种或多种。
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，0.01≤y≤0.2。
3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述碳层与所述金属掺杂正硅酸锂的质量比为（0.01-0.2）：1。
4.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述碳层的厚度为1-50nm。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的应用，其特征在于，所述正硅酸锂复合材料呈颗粒状，所述正硅酸锂复合材料的粒径为50nm-20um。
6.如权利要求1所述的应用，其特征在于，所述正硅酸锂复合材料的制备方法，包括如下步骤：
将锂源、硅源、有机碳源及掺杂金属源混合，在惰性气氛下烧结所得；
其中，所述掺杂金属源中的金属元素与所述硅源中Si的摩尔比为y:（1-y），0＜y≤0.2；所述锂源中的Li与所述硅源中的Si摩尔比为（3.2-4.4）：1，所述有机碳源为固态。
7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，烧结步骤中，烧结温度为400-1000℃。
8.如权利要求1所述的应用，其特征在于，所述正硅酸锂复合材料的制备方法，包括如下步骤：
将锂源、硅源和掺杂金属源混合，置于有机气态碳源气氛中烧结；
其中，所述掺杂金属源中的金属元素与所述硅源中Si的摩尔比为y:（1-y），0＜y≤0.2；所述锂源中的Li与所述硅源中的Si摩尔比为（3.2-4.4）：1。
9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述烧结的步骤中，烧结温度为400-1000℃。
10.一种正极极片，其特征在于，所述正极极片包括集流体以及正极活性物质层，所述正极活性物质层包括权利要求1-5任一项所述的应用中的正硅酸锂复合材料。
11.根据权利要求10所述的正极极片，其特征在于，所述正极活性物质层包括均匀混合的正极活性物质和正硅酸锂复合材料。
12.一种锂电池，其特征在于，包括权利要求11所述的正极极片。
13.根据权利要求12所述的锂电池，其特征在于，所述锂电池为锂金属电池以及锂离子电池中的任一种。
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