[發明專利]用作鋰電池添加劑的銅化合物材料及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202010774150.3
• 申請日: 2020-08-04
• 公開（公告）號: CN111900409B
• 公開（公告）日: 2021-11-16
• 發明（設計）人: 閆昭;李泓
• 申請（專利權）人: 中國科學院物理研究所
• 主分類號: H01M4/62
• 分類號: H01M4/62;H01M10/0525;H01M10/42
• 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

1.一種鋰電池添加劑，其特征在于，所述鋰電池添加劑為銅化合物材料，所述銅化合物材料包括Cu_xP_yO_z，其中X、Y、Z均大于0且滿足化學式Cu_xP_yO_z電中性；

所述Cu_xP_yO_z具體包括：Cu₂P₂O₇，Cu₃(PO₄)₂，CuPO₃或CuP₄O₁₁中的一種或多種；

所述Cu_xP_yO_z為球型、橢球型、鵝卵石形或無規則形狀多中的一種或多種；所述Cu_xP_yO_z的顆粒大小為0.1-100μm；

所述銅化合物材料還包括：通過噴霧干燥形成的包覆在Cu_xP_yO_z之外的包覆材料；所述包覆材料包括：氧化錳、氧化鈷、氧化鎳、氧化釩、氧化鈦、氧化鋅中的一種或多種；

所述包覆材料覆蓋于所述Cu_xP_yO_z表面,并占總表面積的60%-100%；所述包覆材料與Cu_xP_yO_z的質量比為[0.01-0.5]：1。

2.一種上述權利要求1所述的鋰電池添加劑的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括：

按所需質量比將銅源化合物和磷酸鹽化合物加入球磨機中，以乙醇為介質進行球磨，球磨后烘干；

將烘干所得粉體在保護氣氛下，以3℃/h -10℃/h的速度升溫至200℃-400℃，保溫1小時-3小時，隨后繼續升溫至900℃-1500℃，保溫15小時-30小時，再降至室溫；

將降溫后所得產物使用去離子水清洗，放入真空干燥爐，在120℃-160℃條件下烘干12小時，最后將烘干后的產物研磨成粉體，將粉體加入溶劑中，隨后加入包覆材料氧化物得到混合溶液；對混合溶液進行噴霧干燥，即得所述鋰電池添加劑，即銅化合物材料；

其中，所述銅源化合物具體包括氧化銅，氫氧化銅，碳酸銅，有機酸銅鹽中的一種或幾種；所述磷酸鹽化合物為磷酸鈣，磷酸二氫鈣，磷酸三鈉及磷酸氫二鈉中的一種或幾種；

其中，所述銅化合物材料為具有包覆材料包覆的Cu_xP_yO_z；

所述包覆材料氧化物包括：氧化錳、氧化鈷、氧化鎳、氧化釩、氧化鈦、氧化鋅中的一種或多種；所述溶劑包括異丙醇、乙醇、乙醚、環氧丙烷、丙酮、甲基丁酮、醋酸甲酯、醋酸乙酯和去離子水中至少一種。

3.根據權利要求2所述的鋰電池添加劑的制備方法，其特征在于，所述噴霧干燥的溫度為120℃-160℃，干燥時間為3小時-10小時。

4.根據權利要求2所述的鋰電池添加劑的制備方法，其特征在于，所述保護氣氛為空氣、氬氣及氮氣氣氛中的一種或幾種。

5.一種上述權利要求1所述的鋰電池添加劑的用途，其特征在于，所述鋰電池添加劑用于正極材料漿液、負極材料漿液或隔膜涂覆材料中。

6.一種鋰電池，其特征在于，所述鋰電池包括上述權利要求1所述的鋰電池添加劑。