(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111608426.1 (22)申请日 2021.12.24 (71)申请人 深圳市德方创域 新能源科技有限公 司 地址 518000 广东省深圳市南 山区桃源街 道福光社区留仙大道3370号南山智园 崇文园区1号楼1 101 (72)发明人 赵中可　万远鑫　孔令涌　 (74)专利代理 机构 深圳中一联合知识产权代理 有限公司 4 4414 专利代理师 方良 (51)Int.Cl. H01M 4/525(2010.01) H01M 4/62(2006.01) H01M 4/36(2006.01)H01M 10/0525(2010.01) C01G 49/00(2006.01) C01F 7/02(2022.01) C01F 7/021(2022.01) C01F 7/043(2022.01) C01B 32/05(2017.01) (54)发明名称 正极补锂添加剂及其制备方法和应用 (57)摘要 本申请公开了一种正极补锂添加剂及其制 备方法和应用。 本申请正极补锂 添加剂包括核体 和包覆于核体的致密封装层包括核体和包覆于 核体的致密封装层， 核体包括富锂补锂材料， 致 密封装层的材料包括无机铝化合物。 本申请正极 补锂添加剂含有致密封装层， 具有高的致密性， 且锂离子的嵌脱和锂离子导率高， 且残碱含量 低， 具有优异的补锂效果和补锂的稳定性以及加 工性能。 另外， 正极补锂添加剂的制备方法能够 保证制备的正极补锂添加剂结构和电化学性能 稳定， 而且效率高， 节约生产成本 。 权利要求书2页 说明书17页 附图5页 CN 115295795 A 2022.11.04 CN 115295795 A 1.一种正极补锂添加剂， 包括核体和包覆于所述核体的致密封装层， 其特征在于： 所述 核体包括 富锂补锂材 料， 所述致密封装层的材 料包括无机铝化 合物。 2.根据权利要求1所述的正极补锂添加剂， 其特征在于： 所述无机铝化合物分布在所述 致密封装层的靠近所述核体的内表面上； 或所述致密封装层的靠近所述核体的内表面至外 表面方向， 所述无机铝化 合物的含量呈梯度递减； 或/和 所述无机铝化 合物包括热处 理生成的无机铝化 合物； 或/和 所述无机铝化 合物包括Al2O3、 LiAlO2、 Li5AlO4中的至少一种。 3.根据权利要求2所述的正极补锂添加剂， 其特征在于： 所述无机铝化合物包括 Li5AlO4、 LiAlO2、 Al2O3， 且所述Li5AlO4、 LiAlO2、 Al2O3分别形成Li5AlO4包覆层、 LiA lO2包覆层 和Al2O3包覆层， 且由所述核体的内部至表面方向， 所述Li5AlO4包覆层、 LiAlO2包覆层和 Al2O3包覆层依次包覆形成过渡 含铝包覆层， 且所述 Li5AlO4包覆层包覆于所述核体的表面。 4.根据权利要求1 ‑3任一项所述的正极补锂添加剂， 其特征在于： 所述致密封装层包括 离子导体封装层， 且所述离子导体封装层包覆所述核体表面， 所述离子导体封装层的材料 包括所述无机铝化 合物； 或/和 所述无机铝化 合物在所述 致密封装层中的质量含量 为0.1‑5.0％； 或/和 所述富锂补锂材 料为反萤石结构补锂材 料； 或/和 所述富锂补锂材料为LxMyNzOq； 其中， 分子 式中的L为Li或/和Li与不超过30％的K、 Na中 至少一种的混合碱金属元素； M包括Fe、 Co、 Mn、 Ni、 Si、 Al其中的至少一种； N包括Fe、 Co、 Mn、 Ni、 Si、 Al或其他等价 或者异价的金属元素中的至少一种， O为氧元素， x为4 ‑6， y为0.7 ‑1.0， z为0.01‑0.3， q为4‑5； 或/和 所述核体的粒径为0.2 μm ‑20 μm。 5.根据权利要求4所述的正极补锂添加剂， 其特征在于： 所述离子导体封装层包括第 一 离子导体封装层和第二离子导体封装层， 所述第一离子导体封装层包覆所述核体表面， 且 第一离子导体封装层的材料为所述无机铝化合物； 所述第二离子导体封装层包覆在所述第 一离子导体封装层的背离所述核体的表面。 6.根据权利要求4所述的正极补锂添加剂， 其特征在于： 所述分子 式中的所述L与所述M 和N的总摩尔比为 4‑7： 1； 和/或 所述分子式 中的M为F e的同时， N 为Al。 7.根据权利要求4所述的正极补锂添加剂， 其特征在于： 所述致密封装层还包括电子导 体封装层， 所述电子导体封装层包覆在所述离 子导体封装层的背离所述核体的表面。 8.根据权利要求7所述的正极补锂添加剂， 其特征在于： 所述电子导体封装层的材料包 括碳材料、 导电氧化物、 导电有机物中的至少一种； 和/或 所述电子导体封装层的厚度为5 0‑200nm； 和/或 所述电子导体封装层的材料为碳材料， 且所述碳材料在所述正极补锂添加剂中的含量 范围为2wt％ ‑10wt％。 9.根据权利 要求1‑3、 5‑8任一项所述的正极补锂添加剂， 其特征在于： 所述正极补锂添 加剂的比表面积为0.2 ‑5.0m2/g； 和/或权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115295795 A 2所述正极补锂添加剂的松装密度为0.35 ‑0.80g/mL， 其振实密度为0.50 ‑1.20g/mL； 和/ 或 所述正极补锂添加剂在25℃下的电阻率低于 5Ω·cm； 和/或 电子导体封装层的材 料包括碳材料、 导电氧化物、 导电有机物中的至少一种。 10.根据权利要求1 ‑3、 5‑8任一项所述的正极片， 其特征在于， 由所述正极补锂添加剂 与粘结剂和导电剂制备的正极片 于环境湿度 25％下储存20小时的容量相对储存0.5小时的 容量衰减率 不大于30％； 和/或 由所述正极补锂添加剂与粘结剂和导电剂制备的正极片于环境湿度10％下储存20小 时的容量相对储存0.5小时的容 量衰减率 不大于20％。 11.一种正极补锂添加剂的制备 方法， 其特 征在于： 包括如下步骤： 将含有铝源的材料在富锂补锂材料表面形成包覆膜层， 再于含氧的环境中经第 一热处 理， 在所述 富锂补锂材 料表面形成致密封装层； 或 将富锂补锂材料于含铝容器 内和于含氧的环境中经第 二热处理， 在所述富锂补锂材料 表面形成致密封装层。 12.根据权利要求11所述的制备方法， 其特征在于， 将所述含有铝源的材料形成在所述 富锂补锂材 料表面形成所述包覆 膜层的方法包括如下步骤： 将所述铝源配制溶液， 将所述富锂补锂材料分散在所述溶液中， 再引发铝沉淀反应， 在 所述富锂补锂材 料表面沉积铝化 合物， 形成含所述铝化 合物的包覆 膜层。 13.根据权利要求11或12所述的制备方法， 其特征在于， 所述铝源包括异丙醇铝、 有机 酸根铝盐、 三氧化 二铝、 硝酸铝、 氯化铝、 硫酸铝、 硅酸铝中的至少一种； 和/或 所述第一热处 理的温度为70 0‑1000℃， 时间为20 ‑48小时； 和/或 所述第二热处 理的温度为5 00‑1000℃， 时间为20 ‑48小时。 14.一种正极材料， 其特征在于： 包括正极活性材料和权利要求1 ‑10任一项所述的正极 补锂添加剂或由权利要求1 1‑13任一项所述的制备 方法制备的正极补锂添加剂。 15.一种正极片， 包括正极集流体和结合在正极集流体表面的正极活性层， 其特征在 于： 所述正极活性层中含有权利要求1 ‑10任一项所述的正极补锂添加剂或由权利要求11 ‑ 13任一项所述的制备 方法制备的正极补锂添加剂。 16.一种二次电池， 包括正极片和负极片， 其特征在于： 所述正极片为权利要求15所述 的正极片。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115295795 A 3