[发明专利]一种补锂添加剂及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种补锂添加剂，其特征在于，包括富锂材料，所述富锂材料为富锂氧化物；所述富锂材料的颗粒结构包括自内而外依次设置的中心区域和表层区域，所述表层区域含有第一氧空位，且第一氧空位的浓度自靠近所述中心区域一侧至远离所述中心区域一侧逐渐减少。

2.根据权利要求1所述的补锂添加剂，其特征在于，所述第一氧空位占所述富锂氧化物所有氧原子的0.5-10.0at％。

3.根据权利要求1所述的补锂添加剂，其特征在于，

所述中心区域的平均半径为所述富锂材料颗粒平均半径的3/5-2/5，所述表层区域的厚度为所述富锂材料颗粒平均半径的2/5-3/5；

和/或，所述富锂材料颗粒的中值粒径在1-30μm之间，所述富锂材料颗粒的平均半径在0.5-15μm之间。

4.根据权利要求1所述的补锂添加剂，其特征在于，所述表层区域包括至少两个具有不同的第一氧空位浓度的子表层区域；其中所述至少两个子表层区域中具有较高第一氧空位浓度的子表层区域更靠近所述中心区域设置，且所述至少两个子表层区域中具有较低第一氧空位浓度的子表层区域更远离所述中心区域设置；

与所述中心区域距离最远的子表层区域的第一氧空位浓度为0-1.0at％。

5.根据权利要求1所述的补锂添加剂，其特征在于，所述中心区域具有第二氧空位；所述第二氧空位占所述富锂氧化物所有氧原子的0-5at％。

6.根据权利要求1所述的补锂添加剂，其特征在于，

所述富锂氧化物包括分子式为Li_xM_yT_zO_q的材料和/或分子式为Li_wO的材料；

其中，所述M包括Fe、Co、Ni、Mn、V、Cu、Mo、Al、Ti和Mg中的至少一种，所述T包括Fe、Co、Mn、Ni、Si和Al中的至少一种，且0＜x≤6，0＜y≤1，0≤z≤2，0＜q≤5，1≤w≤2。

7.根据权利要求1或5所述的补锂添加剂，其特征在于，还包括包覆层，所述包覆层设在所述表层区域远离所述中心区域一侧的表面。

8.一种补锂添加剂的制备方法，其特征在于，包括：

将锂源、M源和T源按配比混合，获得混合物；

将所述混合物在保护气氛下进行第一热处理，获得中间产物；

将所述中间产物于富氧气氛中进行第二热处理，获得所述富锂材料；

其中：

所述M源中的M元素包括Fe、Co、Ni、Mn、V、Cu、Mo、Al、Ti和Mg中的至少一种，所述T源中的T元素包括Fe、Co、Mn、Ni、Si和Al中的至少一种；

所述第二热处理的温度小于所述第一热处理的温度。

9.根据权利要求8所述的补锂添加剂的制备方法，其特征在于，

所述第一热处理的温度为500-900℃，所述第一热处理的时间为6-48h；

和/或，所述保护气氛为真空、惰性气体、氢气气氛中的一种。

10.根据权利要求8所述的补锂添加剂的制备方法，其特征在于：

所述富氧气氛为纯氧气，或者是氧气和惰性气体的混合气体；当所述富氧气氛是氧气和惰性气体的混合气体时，所述富氧气氛中氧气体积占比在50-100％之间；

和/或，所述第二热处理的温度为200-500℃，第二热处理的时间为1-10h。

11.根据权利要求10所述的补锂添加剂的制备方法，其特征在于：

当所述富氧气氛是氧气和惰性气体的混合气体时，所述富氧气氛中初始氧气体积占比为j％，随后氧气体积占比逐渐以k％/min递增，其中50≦j＜100，0＜k≤2。