本发明涉及锂离子电池，尤其涉及一种改性基复合材料及其制备方法和应用。
背景技术：
1、锂离子二次电池凭借其优良的性能成为新一代电动汽车的理想动力源。目前，能够大规模商业化的锂离子二次电池负极材料主要是嵌入反应电极结构体系，大致可分为三类：石墨为主的负极，硅负极，钛酸锂负极以及铌基负极。近几年，电动汽车对电池安全性，快充性和能量密度的需求明显上升，铌基负极放电电压约1.6v，不产生锂枝晶，理论放电容量＞360mah/g，几乎是钛酸锂的两倍，同时具有优异的快充性能。
2、但是目前基表面容易催化电解液的分解，尤其是高温下产气问题的存在，制约其长循环寿命的实现，这方面问题可以通过表面包覆来解决，目前的包覆方法效果差强人意。
3、有鉴于此，特提出本发明。
技术实现思路
1、本申请的第一目的是提供了一种改性基复合材料，包括负极材料基体、包覆在负极材料基体表面的快锂离子导体层和电子导电层；
2、负极材料基体的化学式为：tiamcnbdoe；
3、其中，0≤a＜1，0≤c＜1，0＜d≤1，0＜e≤1，a和c不同时为0；
4、m为na、k、al、mg、zn、ni、mn、fe、co、y、sc、ru、cu、mo、ge、w、zr、ca、nb、ta、p、v、s、f、b、ba、pb、in、ga、sb、si、bi和sr中的至少一种；
5、负极材料基体具有以下任一分子式：ni0.166nb0.333o（ninb2o6）、ti0.142nb0.286o（tinb2o7）、ti0.069nb0.345o（ti2nb10o29）、mg0.023nb0.391o（mg2nb34o87）、zn0.023nb0.391o（zn2nb34o87）、mo0.030nb0.364o（monb12o33）、ga0.008nb0.395o（ganb49o124）、zr0.161nb0.387o（zrnb24o62）和ti0.016nb0.387o（tinb24o62）；
6、快锂离子导体层成分为lialo2，电子导电层为导电炭黑、导电银纳米颗粒、导电铜纳米颗粒、导电金纳米颗粒、银纳米线、铜纳米线、碳纳米管、气相生长碳纤维、氧化锌纳米棒、碳化硅纳米线、石墨烯中的一种或多种。
7、本申请的第二目的是提供了一种上述的改性基复合材料的制备方法，包括以下步骤：
8、步骤1：将m源和钛源两种原材料的至少一种和铌源进行均匀混合，并在800-1500℃下烧结4-20小时，得到负极材料基体；
9、步骤2：将负极材料基体置于沉积室中，通入循环冷却水，通入氮气，在0.01-0.5s的脉冲时间下以及铝源和氧源的循环周期，得到在负极材料基体表面包覆氧化铝的一次产物；
10、步骤3：将一次产物与锂源、导电剂和掺杂源进行均匀混合，得到含有快离子导电层的氧化铝锂和电子导电层的二次产物；
11、步骤4：将二次产物在180-900℃进行烧结3-10小时，得到改性基复合材料，其中，氧化铝锂的质量为改性基复合材料质量的0.1-20%，电子导电层的质量为改性基复合材料质量的0.1-20%。
12、进一步地，钛源为二氧化钛、四氯化钛、氢氧化钛、偏钛酸、钛酸四丁酯、硫酸氧化钛、钛酸四乙酯、钛酸异丙酯、一氧化钛、金属钛中的一种或多种。
13、进一步地，铌源为五氧化二铌、氧化铌、氯化铌、草酸铌、草酸铌铵、二氧化铌和金属铌中的一种或多种。
14、进一步地，导电剂为导电炭黑sp、导电银纳米颗粒、导电铜纳米颗粒、导电金纳米颗粒、银纳米线、铜纳米线、碳纳米管、气相生长碳纤维、氧化锌纳米棒、碳化硅纳米线、石墨烯中的一种或多种。
15、进一步地，掺杂源为al、mg、zn、ni、mn、fe、co、ti、cu、mo、w、zr、nb、ta、p、s、f、b、si和ba所组成的化合物中的至少一种，掺杂源的质量为改性基复合材料质量的0-20%。
16、进一步地，氧化铝的包覆层的厚度为1-30nm。
17、进一步地，锂源为氯化锂、草酸锂、硝酸锂、碳酸锂、醋酸锂、一水氢氧化锂、氟化锂中的一种或多种。
18、本申请的第三目的是提供了一种包括上述的改性基复合材料的负极片。
19、本申请的第四目的是提供了一种包括上述的改性基复合材料的负极片的锂电池。
20、通过采用上述技术方案，使得本发明具有以下有益效果：
21、利用快离子导体对负极材料基体进行包覆，同时在包覆的过程中对快离子导体和负极材料基体的表面进行元素掺杂能够显著的提升材料的稳定性，从而实现材料更加稳定的长循环。
22、通常情况下，快离子导体包覆将会降低铌基材料的电子电导，本材料利用导电物质包覆解决了单独快离子导体包覆带来的弊端，同时快离子导体包覆层表面也有导电物质的包覆，增强了快离子导体在负极表面与电解液接触时候的稳定性，也进一步增强了铌基负极材料的稳定性。
23、通过采用原子层沉积制备快离子导体包覆层实现了均匀且较薄的包覆，也进一步减少了快离子导体包覆对导电性下降的影响。
24、4、本申请提供的锂电池改性基复合材料的制备方法工艺步骤简易，同时能够实现快离子导体的均匀包覆，能方便快速制得具有循环稳定的铌基负极活性材料，在保持表面结构稳定性的同时提升负极材料的循环稳定性，对于锂电池的发展具有重要意义。
1.一种改性基复合材料，其特征在于，包括负极材料基体、包覆在负极材料基体表面的快锂离子导体层和电子导电层；
2.一种上述权利要求1所述的改性基复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的改性基复合材料的制备方法，其特征在于，所述钛源为二氧化钛、四氯化钛、氢氧化钛、偏钛酸、钛酸四丁酯、硫酸氧化钛、钛酸四乙酯、钛酸异丙酯、一氧化钛、金属钛中的一种或多种。
4.根据权利要求2所述的改性基复合材料的制备方法，其特征在于，所述铌源为五氧化二铌、氧化铌、氯化铌、草酸铌、草酸铌铵、二氧化铌和金属铌中的一种或多种。
5.根据权利要求2所述的改性基复合材料的制备方法，其特征在于，所述导电剂为导电炭黑sp、导电银纳米颗粒、导电铜纳米颗粒、导电金纳米颗粒、银纳米线、铜纳米线、碳纳米管、气相生长碳纤维、氧化锌纳米棒、碳化硅纳米线、石墨烯中的一种或多种。
6.根据权利要求2所述的改性基复合材料的制备方法，其特征在于，所述掺杂源为al、mg、zn、ni、mn、fe、co、ti、cu、mo、w、zr、nb、ta、p、s、f、b、si和ba所组成的化合物中的至少一种，所述掺杂源的质量为改性基复合材料质量的0-20%。
7.根据权利要求2所述的改性基复合材料的制备方法，其特征在于，所述氧化铝的包覆层的厚度为1-30nm。
8.根据权利要求2所述的改性基复合材料的制备方法，其特征在于，所述锂源为氯化锂、草酸锂、硝酸锂、碳酸锂、醋酸锂、一水氢氧化锂、氟化锂中的一种或多种。
9.一种包括上述权利要求1-8任一所述的改性基复合材料的负极片。
10.一种包括上述权利要求9所述的改性基复合材料的负极片的锂电池。
