(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 202111638074.4 (22)申请日 2021.12.28 (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 万远鑫　孔令涌　钟文　钟泽钦　 赵中可　 (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 4/505(2010.01) H01M 4/62(2006.01)H01M 10/0525(2010.01) H01M 4/13(2010.01) (54)发明名称 锰系补锂材料、 正极补 锂添加剂及其制备方 法和应用 (57)摘要 本申请公开了一种锰系补锂 材料、 正极补锂 添加剂及其制备方法和应用。 本申请锰系补锂材 料至少包括作为主相的Li2Mn1O2·xLi2O(0≤x≤ 2)和作为次相的Mna2Ob， 且Mna2Ob是结合在 Li2Mn1O2·xLi2O的表面， 其中， Mna2Ob中的a为1 ‑ 2， b为2‑3。 本申请正极补锂添加剂为核壳结构， 且核体含有锰系补锂材料。 锰系补锂材料所含 Li2Mn1O2·xLi2O与Mna2Ob之间起到协同增效作 用， 赋予主相小且均匀的晶粒， 而且赋予锰系补 锂材料高的化学稳定性， 在电池初始 循环期间能 够有效抑制或者降低气体的产生， 提高电池的循 环性能和安全性能。 而且主相富含锂， 赋予锰系 补锂材料优异的补锂效果。 权利要求书2页 说明书16页 附图2页 CN 115312752 A 2022.11.08 CN 115312752 A 1.一种锰系补锂材料， 其特征在于： 至少包 括作为主相的Li2Mn1O2·xLi2O和作为次相的 Mna2Ob， 且所述Mna2Ob是结合在Li2Mn1O2·xLi2O的表面， 其中， 0≤x≤2， 所述Mna2Ob中的a为1 ‑ 2， b为2‑3。 2.根据权利要求1所述的锰系补锂材料， 其特征在于： 所述Li2Mn1O2·xLi2O在所述锰系 补锂材料中的质量含量M1为88％≤M1＜100％； 和/或 所述Mna2Ob在所述锰系补锂材 料中的质量含量M2为0＜M2≤12％； 和/或 所述Li2Mn1O2·xLi2O的粒径D5 0为1‑3 μm； 和/或 所述Mna2Ob的粒径D5 0为0.2‑1.3 μm； 和/或 所述Mna2Ob包括Mn2O3、 MnO2中的至少一种。 3.根据权利要求1或2所述的锰系补锂材料， 其特征在于： 所述锰系补锂材料的首次脱 锂容量在400mAh/g以上。 4.一种锰系补锂材 料的制备 方法， 其特 征在于： 包括如下步骤： 将锰源和锂 源进行混合处 理， 获得混合物前驱体； 将所述混合物前驱体于含氧气氛中进行第一烧结处理， 生成至少包括作为主相的 Li2Mn1O2·xLi2O和作为次相的Mna2Ob， 且所述Mna2Ob是结合在 Li2Mn1O2·xLi2O的表面， 其中， 所述Mna2Ob中的a为1 ‑2， b为2‑3， 得到锰系补锂材 料。 5.根据权利要求4所述的制备方法， 其特征在于： 所述第一烧结处理的温度为400 ‑600 ℃， 时间为 4‑8h； 和/或 所述含氧气氛为化学惰性的气体与氧气的混合物气体构 成的气氛， 且所述混合物气体 中， 氧气的体积浓度为0.1％ ‑1％； 所述锰源和锂 源是按照锰与锂的摩尔比为1:2 ～1:2.4的比例进行 所述混合处 理； 所述锰源 包括MnO； 和/或 所述锂源包括氧化锂、 L iOH中的至少一种。 6.一种正极补锂添加剂， 包括核体和包覆所述核体的封装层， 其特征在于： 所述核体包 括补锂材料， 且所述补锂材料为权利要求 1‑3任一项所述的锰系补 锂材料或由权利要求4 ‑5 任一项所述的制备 方法制备的所述锰系补锂材 料。 7.根据权利要求6所述的正极补锂添加剂， 其特 征在于： 所述封装层的厚度为2 ‑10nm； 所述封装层的质量占所述 正极补锂添加剂总质量的1％ ‑5％； 和/或 所述封装层包括离 子导体封装层、 电子导体封装层中的至少一层； 和/或 所述封装层中或所述封装层与所述核体界面分散有碳 酸锂。 8.根据权利要求6 ‑7任一项所述的正极补锂添加剂， 其特征在于， 由所述正极补锂添加 剂与导电剂和粘 结剂制备的正极片 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导电剂和粘结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％。 9.一种正极补锂添加剂的制备 方法， 包括如下步骤： 提供核体材料， 所述核体材料含权利要求1 ‑3任一所述的锰系补锂材料或由权利要求 4‑5任一所述的制备 方法制备 锰系补锂材 料； 于保护气氛中， 在所述核体材料表面形成包覆所述核体材料的封装层， 得到正极补锂权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115312752 A 2添加剂。 10.根据权利要求9所述的制备方法， 其特征在于： 在所述核体材料表面形成包覆所述 核体材料的封装层方法包括如下步骤： 于所述保护气氛中， 将封装层的前驱体与 所述核体材料进行混合处理后进行第 二烧结 处理， 其中， 所述第二烧结处 理过程中含有第一 碳源； 或 在所述核体材料表面形成包覆所述核体材料的封装层的步骤之后， 还包括将生成的正 极补锂添加剂于含第二 碳源的环境中进行 热处理的步骤。 11.一种正极片， 包括集流体和结合在集流体表面的正极活性层， 其特征在于： 所述正 极活性层中掺杂有权利要求1 ‑3任一项所述的锰系补锂材料或由权利要求4 ‑5任一项所述 的制备方法制备的锰系补 锂材料或权利要求6 ‑8任一项所述的正极补 锂添加剂或由权利要 求9‑10任一项所述的制备 方法制备的正极补锂添加剂。 12.一种二次电池， 包括正极片和负极片， 其特征在于： 所述正极片为权利要求11所述 的正极片。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115312752 A 3