[發(fā)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(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010774150.3
• 申請(qǐng)日: 2020-08-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111900409B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-11-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 閆昭;李泓
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院物理研究所
• 主分類號(hào): H01M4/62
• 分類號(hào): H01M4/62;H01M10/0525;H01M10/42
• 代理公司: 北京慧誠(chéng)智道知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11539
• 代理人: 李楠

本發(fā)明涉及一種用作鋰電池添加劑的銅化合物材料及其制備方法和應(yīng)用，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(xué)式Cu_xP_yO_z電中性；Cu_xP_yO_z具體包括：Cu₂P₂O₇，Cu₃(PO₄)₂，CuPO₃或CuP₄O₁₁中的一種或多種；銅化合物材料為球型、橢球型、鵝卵石形以或無(wú)規(guī)則形狀多中的一種或多種；顆粒大小為0.1?100μm；本發(fā)明的銅化合物材料用作鋰電池添加劑。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用作鋰電池添加劑的銅化合物材料及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

蓄電池在當(dāng)今社會(huì)得到廣泛使用，其中鋰離子電池因其較高的能量密度，受到學(xué)者們的關(guān)注。在現(xiàn)有量產(chǎn)的鋰電池中，正負(fù)極材料均雖然能達(dá)到使用要求，但同時(shí)還存在電導(dǎo)率低、鋰離子在晶界處遷移速率明顯下降等缺陷，這都會(huì)極大影響鋰離子電池的性能。在現(xiàn)有條件下，人們主要通過(guò)研發(fā)新型正負(fù)極材料來(lái)提高鋰電池性能，但未見(jiàn)有突破性進(jìn)展報(bào)道

目前，很多研究工作者將工作放在了正負(fù)極材料中的添加劑。有學(xué)者將納米管、石墨烯等材料作為添加劑應(yīng)用于鋰電池正極材料中，并發(fā)現(xiàn)其能在一定程度上提升其導(dǎo)電性能。也有學(xué)者將硅化合物通過(guò)燒結(jié)后研磨的方式加入負(fù)極材料，成功提高了負(fù)極材料的比容量。但在正負(fù)極材料中引入復(fù)雜成分的添加劑，可能對(duì)于成本及電化學(xué)反應(yīng)可能有不良的影響。

因此開(kāi)發(fā)出一種制備方法簡(jiǎn)單且可用于正負(fù)極材料及隔膜等部分的化合物添加劑是非常有實(shí)際意義的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種用作鋰電池添加劑的銅化合物材料及其制備方法和應(yīng)用，本發(fā)明的銅化合物材料以包覆過(guò)渡金屬氧化物或不包覆過(guò)渡金屬氧化物的Cu_xP_yO_z，該材料作為添加劑用于正極漿料，負(fù)極漿料及隔膜涂覆料的，能夠顯著提高鋰電池比容量，安全性等性能。

第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種用作鋰電池添加劑的銅化合物材料，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(xué)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；

所述銅化合物材料為球型、橢球型、鵝卵石形以或無(wú)規(guī)則形狀多中的一種或多種；顆粒大小為0.1-100μm；

所述銅化合物材料用作鋰電池添加劑。

優(yōu)選的，所述銅化合物材料還包括：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(zhì)量比為[0.01-0.5]：1。