[发明专利]复合材料及制备方法、电池正极材料和电池有效
| 申请号： | 201810510702.2 | 申请日： | 2018-05-24 |
| 公开（公告）号： | CN108735995B | 公开（公告）日： | 2020-04-17 |
| 发明（设计）人： | 池子翔;苗力孝;朱坤磊 | 申请（专利权）人： | 桑德新能源技术开发有限公司;桑顿新能源科技有限公司 |
| 主分类号： | H01M4/36 | 分类号： | H01M4/36;H01M4/58;H01M4/62;H01M10/0525 |
| 代理公司： | 北京超凡宏宇专利代理事务所(特殊普通合伙) 11463 | 代理人： | 李青 |
| 地址： | 101102 北京*** | 国省代码： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 复合材料 制备 方法 电池 正极 材料 | ||
1.一种复合材料，其特征在于，所述复合材料为空心微球结构，所述空心微球包括外壳和空腔，所述外壳包含硅酸铁锂和碳；
该复合材料由包括下述步骤的方法制备而成：
(a)提供SiO2溶胶和含有C元素单体的溶液，并使其形成含有SiO2溶胶和聚合物的实心微球；
(b)将所述实心微球与锂盐、铁盐混合后，进行烧结，得到具有空心微球结构的复合材料，其中，所述空心微球包括外壳和空腔，所述外壳包含硅酸铁锂和碳；
在步骤(b)中，在进行烧结时，先以2-5℃/min的升温速率将温度由室温升温至180-220℃，然后以0.5-1℃/min的升温速率升温至330-380℃，再以2-5℃/min的升温速率升温至700-800℃并保温6-10小时；
在步骤(b)中，锂盐、铁盐和实心微球中硅元素的摩尔比为2-3:1:1；
所述聚合物为共聚物，所述单体包括第一单体和第二单体；所述第一单体选自尿素、三聚氰胺、苯酚、间苯二酚和3-氨基苯酚中的至少一种；所述第二单体选自C1-C6低碳醛中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述外壳的外径为1-10μm，所述外壳的内径为0.1-5μm，所述外壳的壁厚为0.1-3μm。
3.一种复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(a)提供SiO2溶胶和含有C元素单体的溶液，并使其形成含有SiO2溶胶和聚合物的实心微球；
(b)将所述实心微球与锂盐、铁盐混合后，进行烧结，得到具有空心微球结构的复合材料，其中，所述空心微球包括外壳和空腔，所述外壳包含硅酸铁锂和碳；
在步骤(b)中，在进行烧结时，先以2-5℃/min的升温速率将温度由室温升温至180-220℃，然后以0.5-1℃/min的升温速率升温至330-380℃，再以2-5℃/min的升温速率升温至700-800℃并保温6-10小时；
在步骤(b)中，锂盐、铁盐和实心微球中硅元素的摩尔比为2-3:1:1；
所述聚合物为共聚物，所述单体包括第一单体和第二单体；所述第一单体选自尿素、三聚氰胺、苯酚、间苯二酚和3-氨基苯酚中的至少一种；所述第二单体选自C1-C6低碳醛中的至少一种。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，在步骤(a)中，先将SiO2溶胶分散在第一单体的溶液中，然后加入第二单体进行共聚，得到含有SiO2和共聚物的实心微球，其中，所述第一单体和/或所述第二单体中含有C元素。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述第一单体和所述第二单体的摩尔比为1:1-2。
6.一种电池正极材料，其特征在于，包括权利要求1或2所述复合材料。
7.一种电池，其特征在于，包括权利要求1或2所述的复合材料或权利要求6所述的电池正极材料。
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