[发明专利]一种复合补锂添加剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种复合补锂添加剂，其特征在于，所述复合补锂添加剂包括复合补锂材料及位于其表面的包覆层，所述复合补锂材料包括Li₂O和Li_xMO_y，M包括Ni、Co、Mn、Mo、Al、Fe、Ti、Cu、Mg或V中的任意一种或至少两种的组合，2≤x≤6，2≤y≤4。

2.如权利要求1所述的复合补锂添加剂，其特征在于，所述复合补锂材料的化学式为aLi₂O@bLixMOy，其中，0≤a≤1，优选为0≤a≤0.45，0≤b≤1，优选为0.55≤b≤1；

优选地，所述包覆层包括聚合物电解质、固体电解质或碳材料中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，所述聚合物电解质包括聚吡咯、聚吡咯的改性物、聚噻吩、聚噻吩的改性物、聚酰胺、聚酰胺的改性物、聚氧化乙烯、聚氧化乙烯的改性物、聚偏二氟乙烯、聚偏二氟乙烯的改性物、聚丙烯酸酯类聚合物、聚丙烯酸酯类聚合物的改性物、聚丙烯腈类聚合物、聚丙烯腈类聚合物的改性物、聚醚类聚合物、聚醚类聚合物的改性物、聚硅氧烷、聚硅氧烷的改性物或聚阴离子单离子导体型聚合物中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，所述固体电解质包括氟化锂、氟化铝、偏磷酸锂、偏磷酸铝、钙钛矿型锂离子导体LLTO、NASICON型锂离子导体LATP或石榴石型锂离子导体LLZO中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，所述碳材料包括石墨、石墨烯、碳纳米管、碳纤维、乙炔黑、软碳、硬碳或无定型碳中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，所述包覆层的平均厚度为0.1～2μm。

3.如权利要求1或2所述的复合补锂添加剂，其特征在于，以所述复合补锂添加剂的质量为100％计，所述复合补锂材料的质量分数为95～99.5％，优选为98～99％；

优选地，所述包覆层的质量分数为0.5～5％，优选为1～2％；

优选地，所述复合补锂材料的粒径为0.1～5μm。

4.如权利要求1-3任一项所述的复合补锂添加剂，其特征在于，所述复合补锂添加剂的脱嵌锂电位为1.5～4.2V；

优选地，所述复合补锂添加剂的脱锂容量为400～1200mAh。

5.一种如权利要求1-4任一项所述复合补锂添加剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

(1)将锂源和M金属源混合，经一次热处理得到Li_xMO_y；

(2)将步骤(1)得到的Li_xMO_y与金属锂混合，经二次热处理得到复合补锂材料；

(3)对步骤(2)得到的复合补锂材料进行包覆处理，得到所述的复合补锂添加剂。

6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述锂源包括碳酸锂、单水氢氧化锂、无水氢氧化锂或氧化锂中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，所述M金属源包括M的金属氧化物和/或M的金属盐；

优选地，所述一次热处理的温度为300～1000℃；

优选地，所述一次热处理的升温速度为1～5℃/min；

优选地，所述一次热处理的时间为2～30h。

7.如权利要求5或6所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述二次热处理的温度为200～800℃；

优选地，所述二次热处理的升温速度为1～5℃/min；

优选地，所述二次热处理的时间为1～5h。

8.如权利要求5-7任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述包覆处理包括液相聚合和/或机械复合。

9.一种正极极片，其特征在于，所述正极极片包含如权利要求1-4任一项所述的复合补锂添加剂。

10.一种锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池包含如权利要求9所述的正极极片。