一种复合补锂材料及其制备方法和应用与流程

本申请属于电池，尤其涉及一种复合补锂材料及其制备方法和应用。

背景技术：

1、面对二氧化碳等温室气体过量排放所导致的全球气候变暖等环境问题，可持续发展能源进行转变。其中锂离子电池因其高能量密度、低自放电水平、无记忆效应以及绿色等优点被认为是电动汽车中最重要的储能设备之一。

2、在锂离子电池首次充电过程中，有机电解液会在石墨等负极表面还原分解，形成固体电解质相界面(sei)膜，永久地消耗大量来自正极的锂，造成首次循环的库仑效率偏低，降低了锂离子电池的容量和能量密度。现有技术中，通过在正极材料中添加补锂剂对电极材料进行补锂，抵消形成sei膜造成的不可逆锂损耗能够有效补偿电池的首次不可逆容量损失。其中，部分富锂材料(如草酸锂、碳酸锂等)由于具有良好的空气稳定性以及较高的理论容量，被认为是一种较为理想的正极补锂剂。然而该些富锂材料在补锂分解过程中的产气co2会引起材料及极片的体积膨胀问题，从而影响电池的电化学性能及安全性能。

技术实现思路

1、本申请的目的在于提供一种复合补锂材料及其制备方法和应用，旨在解决富锂材料的产气量大容易引起体积膨胀的问题。

2、为实现上述申请目的，本申请采用的技术方案如下：

3、第一方面，本申请提供一种复合补锂材料，包括富锂材料lixcyoz和co2吸附剂，所述co2吸附剂分布于所述富锂材料lixcyoz的周围，其中0<x≤2，y>0，z>0。

4、第二方面，本申请提供一种复合补锂材料的制备方法，包括以下步骤：

5、将co2吸附剂与富锂材料混合，得到所述复合补锂材料。

6、第三方面，本申请提供一种二次电池，包括正极极片、负极极片和电解质，所述正极极片包括第一方面中的复合补锂材料。

7、本申请第一方面提供的复合补锂材料，包括富锂材料和co2吸附剂，co2吸附剂能够有效吸收富锂材料在充放电过程中产生的气体，从而有效抑制复合补锂材料因产气造成的体积膨胀；特别是，co2吸附剂分布于富锂材料周围，使得富锂材料主要集中在被co2吸附剂环绕的区域内，如此减少了局部的差异与不均匀性，使得co2吸附剂能够更加均匀地吸收富锂材料所产生的气体，从而有利于显著提高电池的电化学性能和安全性。

8、本申请第二方面提供的复合补锂材料的制备方法，将co2吸附剂与富锂材料混合，进而有效制备出具有如上述本申请复合补锂材料所具有的性能。另外，本申请复合补锂材料的制备方法有利于获得结构和电化学性能稳定的复合补锂材料，从而能够充分发挥co2吸附剂对气体的吸收性能，使得富锂材料能够在充放电过程中释放充裕的锂离子，实现高效补锂，且安全性高。

9、本申请第三方面提供的二次电池，由于含有本申请复合补锂材料，且该复合补锂材料能够在在首次充放电时释放充裕的锂离子，安全性高，因此，本申请正极材料具有高的补锂容量，使得本申请二次电池安全性高，并具有较高的首效和能量密度。

1.一种复合补锂材料，其特征在于，包括富锂材料lixcyoz和co2吸附剂，所述co2吸附剂分布于所述富锂材料lixcyoz的周围，其中0<x≤2，y>0，z>0。

2.如权利要求1所述的复合补锂材料，其特征在于，所述co2吸附剂包括硅酸锂盐、硅铝酸盐、分子筛、二氧化硅中的至少一种。

3.如权利要求2所述的复合补锂材料，其特征在于，所述复合补锂材料还包括多孔碳材料，所述多孔碳材料分布于所述富锂材料的周围，至少部分所述多孔碳材料形成具有容置腔的壳体，所述co2吸附剂收容于所述容置腔内；和/或，至少部分所述多孔碳材料混掺在所述co2吸附剂中。

4.如权利要求3所述的复合补锂材料，其特征在于，所述复合补锂材料还包括导电剂和催化剂，所述催化剂与所述导电剂形成复合物，所述复合物位于所述容置腔内。

5.如权利要求4所述的复合补锂材料，其特征在于，至少部分所述co2吸附剂包覆在所述复合物表面形成包覆层，所述包覆层位于所述复合物与所述壳体之间。

6.如权利要求4所述的复合补锂材料，其特征在于，所述催化剂生长于所述导电剂上；和/或

7.如权利要求4-6任一项所述的复合补锂材料，其特征在于，所述具有容置腔的壳体附着于所述富锂材料的表面；和/或

8.一种复合补锂材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

9.一种二次电池，所述二次电池包括正极极片、负极极片和电解质，其特征在于，所述正极极片包括如权利要求1-7任一项所述的复合补锂材料。

10.如权利要求9所述的二次电池，其特征在于，所述二次电池是经过化成处理的二次电池，所述二次电池包括正极材料，所述正极材料包括正极活性材料和快离子导体，所述快离子导体包括碳酸锂和偏硅酸锂。