[发明专利]电极添加剂及其制备方法、正极片

权利要求书

1.一种电极添加剂，其特征在于，所述电极添加剂包括多孔的磷酸钛铝锂内核和包覆在所述磷酸钛铝锂内核外表面的电子导体壳层；所述磷酸钛铝锂内核的化学通式为Li_1+x+yAl_xM_yN_zTi_2-x-y-z(PO₄)₃；其中，N选自Si、Ge、Sn中的至少一种，M选自Sc、Ga、Y、La中的至少一种，0≤y≤0.5，0≤z≤0.5，0≤x+y≤0.5。

2.如权利要求1所述的电极添加剂，其特征在于，所述磷酸钛铝锂内核的粒径为50nm～20μm；

和/或，所述磷酸钛铝锂内核的孔径分布为5～200nm；

和/或，所述磷酸钛铝锂内核中，0.2≤x+y≤0.4。

3.如权利要求1或2所述的电极添加剂，其特征在于，所述电子导体壳层包括：碳包覆层、导电聚合物包覆层、导电氧化物包覆层中的至少一种；

和/或，所述电子导体壳层的层数为1～5层；

和/或，所述电子导体壳层为多孔结构，孔径分布为0.5～2nm；

和/或，所述电子导体壳层的厚度为1～500nm。

4.如权利要求3所述的电极添加剂，其特征在于，所述碳包覆层包括介孔碳、碳纳米管、石墨、炭黑、石墨烯中的至少一种；

和/或，所述导电聚合物包覆层包括：聚吡咯、聚苯胺、聚噻吩中的至少一种；

和/或，所述导电氧化物包覆层包括：In₂O₃、ZnO、SnO₂中的至少一种。

5.一种电极添加剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

制备多孔的磷酸钛铝锂内核颗粒；

采用电子导体材料对所述磷酸钛铝锂内核颗粒进行包覆处理，在所述磷酸钛铝锂内核的外表面形成电子导体壳层，得到核壳结构的电极添加剂。

6.如权利要求5所述的电极添加剂的制备方法，其特征在于，所述制备多孔的磷酸钛铝锂内核颗粒的步骤包括：

将钛源、铝源、磷酸根、锂源、酸性络合剂、碱液和醇类溶剂混合形成溶胶后，干燥得到磷酸钛铝锂前驱体；

对所述磷酸钛铝锂前驱体进行烧结处理，得到多孔的磷酸钛铝锂内核颗粒；

和/或，

采用电子导体材料对所述磷酸钛铝锂内核颗粒进行包覆处理的步骤包括：

在温度为500～1000℃的有机烃氛围下，对所述磷酸钛铝锂内核颗粒进行化学气相沉积，在所述磷酸钛铝锂内核颗粒的外表面形成碳包覆层；

和/或，将所述磷酸钛铝锂内核颗粒与导电聚合物浆料进行混合处理，干燥，在所述磷酸钛铝锂内核颗粒的外表面形成导电聚合物包覆层；

和/或，采用磁控溅射或原子层沉积方式在所述磷酸钛铝锂内核颗粒的外表面沉积导电氧化物，形成导电氧化物包覆层。

7.如权利要求6所述的电极添加剂的制备方法，其特征在于，制备所述磷酸钛铝锂前驱体的步骤中，还包括将硅源、锗源、锡源、钪源、镓源、钇源、镧源中的至少一种掺杂剂，与钛源、铝源、磷酸根、锂源、酸性络合剂、碱液和醇类溶剂混合形成溶胶后，干燥得到磷酸钛铝锂前驱体；

和/或，所述干燥处理的步骤包括：在温度为50～90℃的负压条件下，使混合溶胶成粘稠状后，在温度为90～200℃的条件下干燥处理，得到干燥的所述磷酸钛铝锂前驱体；

和/或，对所述磷酸钛铝锂前驱体进行烧结处理的步骤包括：在温度为600～1000℃的惰性气氛下，对所述磷酸钛铝锂前驱体烧结处理1～15h后，在温度为600～1000℃，空气气氛下烧结处理3～6h，得到所述多孔的磷酸钛铝锂内核颗粒。