[发明专利]掺杂补锂添加剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种掺杂补锂添加剂，其特征在于：包括补锂材料颗粒，在所述补锂材料颗粒的晶相中，含有补锂材料基相和掺杂相，所述掺杂相包括金属氧化物。

2.根据权利要求1所述的掺杂补锂添加剂，其特征在于：在所述补锂材料颗粒的表层中和/或表面还分布有金属碳化物、所述金属氧化物所含金属与锂和氧形成化合物、所述金属氧化物中的至少一种；和/或

所述补锂材料基相的补锂材料包括富锂金属氧化物、Li_wA、Li_1+a+bAl_aM_bN_cTi_2-a-b-c(PO₄)₃中的至少一种；其中，0＜w≤5，A为C、N、O、P、S、F、B、Se中的至少一种元素，N为Si、Ge、Sn中的至少一种，M选自Sc、Ga、Y、La中的至少一种，0≤b≤0.5，0≤c≤0.5，0≤a+b≤0.5中的至少一种。

3.根据权利要求2所述的掺杂补锂添加剂，其特征在于：分布在所述补锂材料颗粒表面的金属碳化物、所述金属氧化物所含金属与锂和氧形成化合物、所述金属氧化物中的至少一种形成包覆层。

4.根据权利要求2-3任一项所述的掺杂补锂添加剂，其特征在于：所述金属碳化物、所述金属氧化物所含金属与锂和氧形成化合物、所述金属氧化物所含的金属元素为金属元素的原子半径大于或等于所述补锂材料基相所含金属元素的原子半径；和/或

所述金属碳化物、所述金属氧化物所含金属与锂和氧形成化合物、所述金属氧化物所含的金属元素相同或不相同包括W、Cu、Mg、Sn、Al、Zr、Ti、Ce、Sb、Mo、Y中的至少一种；和/或

所述金属碳化物、所述金属氧化物所含金属与锂和氧形成化合物、所述金属氧化物在所述补锂材料颗粒中的总质量含量为0.005-15％。

5.根据权利要求4所述的掺杂补锂添加剂，其特征在于：所述金属碳化物、所述金属氧化物所含金属与锂和氧形成化合物、所述金属氧化物所含的所述金属元素包括W，所述补锂材料基相的补锂材料为镍系补锂材料，且所述W与所述镍系补锂材料所含Ni的摩尔比为x:(1-x)，其中，0＜x＜1。

6.根据权利要求1-3、5任一项所述的掺杂补锂添加剂，其特征在于：所述补锂材料基相的D50粒径为0.1-30μm；和/或

所述掺杂相的D50粒径为0.02-3μm；和/或

所述补锂材料颗粒的D50粒径为0.3-30μm。

7.根据权利要求1-3、5任一项所述的掺杂补锂添加剂，其特征在于：所述掺杂补锂添加剂还包括密封功能包覆层，所述密封功能包覆层包覆所述补锂材料颗粒。

8.根据权利要求7所述的掺杂补锂添加剂，其特征在于：所述密封功能包覆层的厚度为1-100nm；和/或

所述密封功能包覆层的材料包括离子导率或/和电子导率的密封功能包覆层。

9.根据权利要求1-3、5、8任一项所述的掺杂补锂添加剂，其特征在于：所述掺杂补锂添加剂的首次充电克容量为450mAh/g以上；和/或

所述掺杂补锂添加剂的可逆容量为150mAh/g以上；和/或

所述掺杂补锂添加剂的BET比表面为0.1-50m²/g；和/或

所述掺杂补锂添加剂纯度为75-99％。

10.一种掺杂补锂添加剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

提供含有掺杂元素的补锂材料前驱体；其中，所述掺杂元素至少用于形成掺杂相；

将所述补锂材料前驱体与锂源进行混合处理，得到前驱体混合物；

于保护气氛中，将所述前驱体混合物进行烧结处理，得到掺杂补锂添加剂。