[发明专利]具有额外锂的锂离子电池

权利要求书

1.一种锂离子电池，其包含额外锂、正电极、负电极、位于所述正电极与所述负电极之间的隔离件和包含锂离子的电解质，所述负电极包含锂嵌入/合金化组合物，其中所述正电极包含近似地由式Li_1+xM_1-yO_2-zF_z表示的组合物，其中M是一种或一种以上金属元素，x是约0.01到约0.33，y是约x-0.2到约x+0.2，前提是y≥0，且z是0到约0.2。

2.根据权利要求1所述的锂离子电池，其中至少一些所述额外锂最初嵌入所述负电极/与所述负电极合金化。

3.根据权利要求1所述的锂离子电池，其中至少一些所述额外锂与所述负电极相结合。

4.根据权利要求1所述的锂离子电池，其中所述额外锂包含元素锂。

5.根据权利要求4所述的锂离子电池，其中至少一些所述元素锂最初以薄膜形式提供于所述负电极上。

6.根据权利要求4所述的锂离子电池，其中至少一些所述元素锂金属最初以粉末形式提供。

7.根据权利要求1所述的锂离子电池，其中至少一些所述元素锂金属与所述正电极相结合。

8.根据权利要求1所述的锂离子电池，其进一步包含牺牲电极和位于所述牺牲电极与所述负电极之间的隔离件，其中至少一些所述额外锂与所述牺牲电极相结合。

9.根据权利要求1所述的锂离子电池，其中所述负电极包含石墨碳。

10.根据权利要求1所述的锂离子电池，其中所述锂金属氧化物可近似地由式Li_1+bNi_αMn_βCo_γA_δO₂表示，其中b在约0.05到约0.3范围内，α在0到约0.4范围内，β在约0.2到约0.65范围内，γ在0到约0.46范围内，且δ在约0到约0.15范围内，且其中A为Mg、Sr、Ba、Cd、Zn、Al、Ga、B、Zr、Ti、Ca、Ce、Y、Nb、Cr、Fe、V、Li或其组合。

11.根据权利要求1所述的锂离子电池，其中所述锂金属氧化物可近似地由式xLi₂MnO₃·(1-x)LiMO₂表示，其中M表示一种或一种以上平均化合价为+3的金属离子，且0<x<1。

12.根据权利要求1所述的锂离子电池，其中在使所述电池循环20次从4.5伏特到2.0伏特的循环后且在使所述电池完全放电到2.0伏特后，可移除所述负电极并使其以至少约1mAh/g的比容量放电，且相应地从所述负电极移除锂。

13.根据权利要求1所述的锂离子电池，其中在600次在4.5V与2.0V之间的循环后，所述负电极包含不超过约1重量%过渡金属。

14.根据权利要求1所述的锂离子电池，其中当从第5次循环到第200次循环在以C/3速率放电时，所述正电极在所述第200次循环时的室温放电比容量为所述第5次循环时的放电比容量的至少约92.5%。

15.一种锂离子电池，其包含：

负电极，其包含锂嵌入组合物；

正电极，其包含Li_1+xM_1-yO_2-zF_z，其中M是一种或一种以上金属元素，x是约0.01到约0.33，y是约x-0.2到约x+0.2，前提是y≥0，且z是0到约0.2；和

位于所述负电极与所述正电极之间的隔离件，

其中在600次在4.5V与2.0V之间的循环后，所述负电极包含不超过约1重量%的来自所述正电极的金属。

16.根据权利要求15所述的锂离子电池，其中在600次循环后，所述负电极包含不超过约0.25重量%过渡金属。