[发明专利]一种负极水性补锂添加剂及其制备方法

摘要

本发明涉及一种负极水性补锂添加剂及其制备方法。该补锂添加剂具有核壳结构，化学式为LixSi@Liy[M]@石墨烯，其中，0.1≤x≤4.4，1≤M≤2，M为F‑离子或者F‑和CO32‑离子，石墨烯为小于等于20个碳原子层的薄膜。该负极补锂添加剂更为稳定，可在水溶剂中稳定、安全存在，更好地适应了目前负极的水性匀浆环境。且该补锂添加剂导电性优良，克容量发挥高，极大地补偿了在首次充电过程中因形成SEI膜而损失的部分正极锂离子，因此，该补锂添加剂可提升首次充放电效率、放电容量和循环性能，尤其适用于首次充放电效率较低的负极体系。

主权项

1.一种负极水性补锂添加剂，其特征在于：该负极水性补锂添加剂具有核壳结构，化学式为LixSi@Liy[M]@石墨烯，其中，1.0≤x≤4.4，1≤y≤2，M为F‑离子或者F‑和CO32‑离子，石墨烯为小于等于20个碳原子层的薄膜；所述核壳结构具有核‑次壳‑外壳的分级结构，内核的活性锂源和次壳层组成第一道防水层，后又与外壳的石墨烯薄膜组成第二道防水层；该负极水性补锂添加剂的制备方法包括以下步骤：1)将含氟有机化合物与去离子水以一定质量比充分混合、搅匀，形成具有一定粘度的胶液；2)将一定量的纳米硅粉加入上述胶液中，搅拌，超声振荡后收集硅粉，真空烘干后得到A产物；3)在氩气保护氛围下，将上述A产物加入到一定量熔化后的纯锂液中，保持一定温度反应一段时间后，取出并置于干燥环境放置一定时间，形成B产物；4)将B产物加入到由乙醇和去离子水混合的反应溶剂中，加入一定量的氧化石墨，后转移至配带搅拌功能的微波加热反应装置中；5)开启微波加热，调节功率，加热至反应溶剂至回流状态；后缓慢加入还原剂，在一定温度下，保持一定反应时间，洗涤，真空干燥后收集沉淀，得到最终合成产品。