[发明专利]具有高充电和放电倍率能力和低阻抗增长的锂二次电池

权利要求书

1.锂二次电池，其包含：

包括锂过渡金属磷酸盐化合物的正电极；

包括碳的负电极；

与正电极和负电极接触并将正电极和负电极隔开的电解质；

与正电极电子连通的正电极集流体；

与负电极电子连通的负电极集流体；

其中在至多约60℃的温度下对于每1000次深放电的充电-放电循 环，所述电池表现出不大于约10％的阻抗增长。

2.权利要求1的锂二次电池，其中在至多约60℃的温度下对于 每500次深放电的充电-放电循环，所述电池表现出不大于约20％的从 初始电池能量的总电池能量容量降低。

3.权利要求1的锂电池，其中所述锂过渡金属磷酸盐是具有式 Li_1-xM(PO)₄的化合物，其中M选自钒、铬、锰、铁、钴和镍；且0≤x ≤1。

4.权利要求1的锂电池，其中所述锂过渡金属磷酸盐是具有式 Li_xM′_yM″_a(PO)₄的化合物，其中M″选自离子半径小于Fe²⁺的离子半径的 IIA、IIIA、IVA、VA、VIA和IIIB族金属，x等于或大于0，且a和 y大于0。

5.权利要求1的锂电池，其中所述锂过渡金属磷酸盐是具有式 (Li_1-xZ_x)MPO₄的化合物，其中M是钒、铬、锰、铁、钴和镍中的一种或 多种，Z是钛、锆、铌、铝、钽、钨或镁中的一种或多种，且x为0 至约0.05。

6.权利要求1的锂二次电池，其中所述锂过渡金属磷酸盐化合物 具有大于约10m²/g的比表面积。

7.权利要求1的锂二次电池，其中所述负电极包括石墨碳。

8.权利要求1的锂二次电池，其中所述碳选自石墨、球状石墨、 中间相碳微球和碳纤维。

9.权利要求1的锂二次电池，其中所述电解质包括约1.0M至约 1.3M的LiPF₆和有机溶剂，该有机溶剂包括约30重量％至约50重量％ 的碳酸乙烯酯、约10重量％至约20重量％的碳酸丙烯酯、约20重量％ 至约35重量％的碳酸二甲酯、约20重量％至约30重量％的碳酸乙基甲 基酯和另外的约1重量％至约3重量％的碳酸亚乙烯酯。

10.权利要求1的锂二次电池，其中在至多约55℃的温度下所述 电池的阻抗增长相对于时间呈对数。

11.锂二次电池，其包含：

包括锂过渡金属磷酸盐的正电极；

包括碳的负电极；

与正电极和负电极接触并将正电极和负电极隔开的电解质；

与正电极电子连通的正电极集流体；

与负电极电子连通的负电极集流体；

其中在至多约55℃的温度下所述电池的阻抗增长相对于时间呈对 数。

12.权利要求11的锂二次电池，其中阻抗增长相对于时间的曲线 的斜度在电池寿命的开始比在电池寿命终止处的更陡峭。

13.权利要求11的锂二次电池，其中在至多约60℃的温度下对 于每1000次深放电的充电-放电循环，所述电池表现出不大于约10％ 的阻抗增长。

14.权利要求11的锂二次电池，其中在至多约60℃的温度下对 于每500次深放电的充电-放电循环，所述电池表现出不大于约20％的 从初始电池能量容量的总电池能量容量降低。

15.权利要求11的锂电池，其中所述锂过渡金属磷酸盐是具有式 Li_1-xM(PO)₄的化合物，其中M选自钒、铬、锰、铁、钴和镍；且0≤x ≤1。