[发明专利]正极补锂材料及其制备方法和锂离子电池

说明书

本发明属于锂离子电池技术领域，具体涉及一种正极补锂材料及其制备方法和锂离子电池，所述正极补锂材料为表面包覆固态电解质的Lisubgt;6/subgt;CoOsubgt;4/subgt;。与Lisubgt;6/subgt;CoOsubgt;4/subgt;相比，表面包覆固态电解质的Lisubgt;6/subgt;CoOsubgt;4/subgt;，在应用到锂离子电池中后，可以显著地提升锂离子电池的首次放电克容量和循环性能，从而改善了Lisubgt;6/subgt;CoOsubgt;4/subgt;的电化学性能。

技术领域

本发明属于锂离子电池技术领域，具体涉及一种正极补锂材料及其制备方法和锂离子电池。

背景技术

由于锂离子电池首次充电过程中，Li⁺从正极脱出嵌入到负极材料中时，负极表面会形成一层SEI膜(固体电解质膜)，导致会消耗一部分的活性Li⁺，而这部分损失的Li⁺被称为不可逆容量损失，因此，为了弥补在全电池首次充电过程中形成SEI膜消耗的不可逆锂，补锂技术的应用就显得尤为迫切。

目前常见的补锂技术分正极补锂和负极补锂两大类，在负极补锂方面，如CN104993098A公开了一种补锂负极片及其制备方法，即在负极材料涂层表面涂覆有锂粉层。但是，由于金属锂粉或者锂箔十分活泼，安全性难以控制。因此，开发一种安全简便的补锂方法是十分必要的。

正极补锂相对于负极补锂而言，安全性更高，可操作性更强，设备兼容性更高。选择含锂量高、可逆容量很低的正极活性材料与传统正极活性材料按照一定比例混合并作为全新正极活性材料用于电池的组装的正极补锂添加剂补锂方法逐渐成为研究热点。Li₆CoO₄是一种反萤石结构的富锂过渡金属氧化物，具有非常高的比容量，其首次充放电效率很低，能最大限度得脱锂并补充不可逆容量的损失，有着巨大的应用潜力。但由于Li₆CoO₄的稳定性较差，严重影响Li₆CoO₄的电化学性能和应用，因此，如何改善Li₆CoO₄的电化学性能是本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

针对现有技术中存在的上述不足，本发明的目的在于提供了一种正极补锂材料及其制备方法和锂离子电池，与Li₆CoO₄相比，表面包覆固态电解质的Li₆CoO₄，在应用到锂离子电池中后，可以显著地提升锂离子电池的首次放电克容量和循环性能，从而改善了Li₆CoO₄的电化学性能。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种正极补锂材料，所述正极补锂材料为表面包覆固态电解质的Li₆CoO₄。

与Li₆CoO₄相比，表面包覆固态电解质的Li₆CoO₄，在应用到锂离子电池中后，可以显著地提升锂离子电池的首次放电克容量和循环性能，从而改善了Li₆CoO₄的电化学性能。

上述正极补锂材料中，作为一种优选实施方式，所述固态电解质与所述Li₆CoO₄的质量比为1：(4～100)，例如可以为1:4、1:20、1:40、1:80或1:100等。