[發明專利]一種改性預鋰化材料及其制備方法和鋰電池

在審

• 申請號: 201811440959.1
• 申請日: 2018-11-29
• 公開（公告）號: CN109616700A
• 公開（公告）日: 2019-04-12
• 發明（設計）人: 閆昭;羅飛;李泓
• 申請（專利權）人: 溧陽天目先導電池材料科技有限公司
• 主分類號: H01M10/058
• 分類號: H01M10/058;H01M10/0525
• 代理公司: 北京慧誠智道知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11539
• 代理人: 李楠

1.一種改性預鋰化材料，其特征在于，所述改性預鋰化材料至少包括內核預鋰化材料；

其中，所述內核預鋰化材料的通式為Li_t(Fe_xM1_y)(O_aM2_b)，2≤t≤6，x+y＝1，a+b＝4；0.5≤x≤1，0≤y≤0.5；0＜b≤2；其中M1為金屬元素，包括堿金屬元素、堿土金屬元素、過渡金屬元素的一種或多種混合；M2為F、S、N、Br、Cl的一種或多種混合。

2.根據權利要求1所述的改性預鋰化材料，其特征在于，所述改性預鋰化材料由所述內核預鋰化材料和碳材料復合而成；

所述碳材料包括：無定型碳、石墨烯、碳納米管、導電石墨的一種或多種組合；

所述改性預鋰化材料中，所述碳材料均勻或不均勻的包覆在所述內核預鋰化材料的表面，或者所述內核預鋰化材料分散在所述碳材料中；所述碳材料與所述內核預鋰化材料的質量比在1:1000-1:1之間。

3.根據權利要求2所述的改性預鋰化材料，其特征在于，所述碳材料與所述內核預鋰化材料的質量比在1:1000-1:20之間。

4.根據權利要求1所述的改性預鋰化材料，其特征在于，所述M1具體包括鋁、鈦、鐵、釩、鎢、鈮、鉭、鋯、鑭、錳、鎂、鈣、鈷、鎳、鋅、鋇的一種或多種。

5.根據權利要求1所述的改性預鋰化材料，其特征在于，所述改性預鋰化材料的粒度為100nm-20um，顆粒性狀為圓形、橢圓形、片狀或多邊形的一種或多種。

6.根據權利要求1所述的改性預鋰化材料，其特征在于，所述改性預鋰化材料的脫鋰容量為300mAh/g-800mAh/g，脫鋰電壓為3-5V。

7.一種改性預鋰化材料的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括：

將改性預鋰化材料的原材料，或者，所述改性預鋰化材料的原材料和碳源材料，按照化學計量比放入混合設備中進行均勻混合，得到混合物；其中，所述改性預鋰化材料的原材料包括Li、Fe、M1和M2幾種元素各自的氧化物、氫氧化物、碳酸鹽、磷酸鹽、銨鹽、有機鹽以及金屬化合物；其中M1為金屬元素，包括堿金屬元素、堿土金屬元素、過渡金屬元素的一種或多種混合；M2為F、S、N、Br、Cl的一種或多種混合；所述碳源材料為糖類、瀝青類物質、聚合物類前軀體，粒度在10nm-10um之間；

將所述混合物放入燒結設備中進行燒結，燒結溫度在300℃-900℃之間，得到半成品料；

將所述半成品料放入破碎設備進行初級破碎；

將所述初級破碎后的半成品材料投入粉碎設備進行粉碎，得到所述改性預鋰化材料。

8.根據權利要求7所述的制備方法，其特征在于，

所述混合設備包括：雙運動混合機、三維混合機、V型混合機、單錐雙螺旋混合機、槽式螺帶混合機和臥式無重力混合機中的一種；

所述燒結設備包括：箱式爐、管式爐、輥道窖和回轉爐中的一種；

所述破碎設備包括：顎式破碎機、圓錐破碎機、反擊式破碎機、錘式破碎機和輥式破碎機中的一種；

所述粉碎設備包括：扁平式氣流粉碎機、流化床式氣流粉碎機、循環式氣流粉碎機、撞擊式破碎機、膨脹式破碎機、球磨粉碎機、高速旋轉拋射式粉碎機和高速旋轉撞擊式粉碎機中的一種；

所述燒結具體包括：在空氣氣氛、真空氣氛、氮氣氣氛、氬氣氣氛、氬氫氣氛或氧氣氣氛下進行燒結。