[发明专利]一种高比能锂离子电池功能性添加剂及其制备方法、应用

权利要求书

1.一种锂离子电池功能性添加剂，其特征在于，包括预锂化添加剂、安全性添加剂和复合导电剂；

所述预锂化添加剂包括富锂锰基正极材料；

所述安全性添加剂包括具有橄榄石结构的正极材料和/或具有的尖晶石结构的正极材料；

所述富锂锰基正极材料的质量为所述锂离子电池的正极活性材料质量的2%~25%。

2.根据权利要求1所述的锂离子电池功能性添加剂，其特征在于，所述富锂锰基正极材料包括低首效富锂锰基正极材料；

所述富锂锰基正极材料的首次充放电库伦效率为40%~90%；

所述富锂锰基正极材料的第二圈及以上循环过程中的充放电库伦效率为95%~100.5%；

所述富锂锰基正极材料的首次充电容量为220~400mAh/g。

3.根据权利要求1所述的锂离子电池功能性添加剂，其特征在于，所述具有橄榄石结构的正极材料包括具有橄榄石结构的磷酸盐体系正极材料；

所述具有尖晶石结构的正极材料包括具有尖晶石结构的锰酸锂体系正极材料和/或具有尖晶石结构的镍锰酸锂体系正极材料；

所述预锂化添加剂与所述安全性添加剂的质量比为（0.5~25）：100；

所述复合导电剂包括石墨、导电碳黑、碳纳米管、石墨烯和碳纳米纤维中的两种或两种以上；

所述导电炭黑包括乙炔黑、SuperP-Li和科琴黑中的一种或多种；

所述预锂化添加剂与所述复合导电剂的质量比为1：（1~10）。

4.根据权利要求3所述的锂离子电池功能性添加剂，其特征在于，所述具有橄榄石结构的磷酸盐体系正极材料包括化学式为LiMn_zFe_1-zPO₄的磷酸盐体系正极材料中的一种或两种，其中0z≤1；

所述具有尖晶石结构的锰酸锂体系正极材料包括化学式为LiMn₂O₄的锰酸锂体系正极材料；

所述具有尖晶石结构的镍锰酸锂体系正极材料包括化学式为LiNi_0.5Mn_1.5O₄的锰酸锂体系正极材料；

所述富锂锰基正极材料的化学式为Li_1+aNi_xCo_yMn_1-x-yO₂，其中，0a1，0x0.5，0≤y0.5；

所述富锂锰基正极材料的比表面积为3~8 m²/g。

5.根据权利要求1所述的锂离子电池功能性添加剂，其特征在于，所述锂离子电池功能性添加剂中还包括溶剂；

所述溶剂包括N-甲基吡咯烷酮、二甲基乙酰胺、N-二甲基甲酰胺和二甲基亚砜中的一种或多种；

所述锂离子电池功能性添加剂中还包括分散剂；

所述分散剂包括聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、SPAN、吐温80和聚氧乙烯月桂醚中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的锂离子电池功能性添加剂，其特征在于，所述锂离子电池功能性添加剂的固含量为0.5%~25%；

所述锂离子电池功能性添加剂为高比能锂离子电池功能性添加剂；

所述锂离子电池包括高电压锂离子电池；

所述锂离子电池功能性添加剂为正极用锂离子电池功能性添加剂。

7.一种如权利要求1~6任意一项所述的锂离子电池功能性添加剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）将富锂锰基正极材料颗粒与第一溶剂混合后，得到补锂浆料；

将具有橄榄石结构的正极材料和/或具有的尖晶石结构的正极材料颗粒与第二溶剂混合后，得到安全浆料；

将两种或两种以上的导电剂和第三溶剂混合后，得到导电浆料；

2）将上述步骤得到的补锂浆料、安全浆料和导电浆料经过混合研磨、分散、剪切和乳化后，得到锂离子电池功能性添加剂浆料。