[发明专利]一种高电容稳定锂离子电池

权利要求书

1.一种高电容稳定锂离子电池，其特征在于：两极分别由复合碳负极材料与三元复合正极材料制成。

2.根据权利要求1所述的一种高电容稳定锂离子电池，其特征在于：复合碳负极材料包括核层、壳层结构，所述壳层占核层、壳层总质量的10～45%，所述核层由表面纳米化处理的石墨类材料构成，所述壳层由多孔碳材料构成。

3.根据权利要求2所述的一种高电容稳定锂离子电池，其特征在于：所述核层表面纳米化处理是在石墨类材料的表面原位形成纳米碳纤维、纳米孔或纳米管。

4.根据权利要求2所述的一种高电容稳定锂离子电池，其特征在于：所述构成壳层的多孔碳材料由碳机体上分布有孔径在50～120nm的大孔、孔径在3～50nm的中孔、孔径小于2nm的小孔的三维孔结构构成。

5.根据权利要求1所述的一种高电容稳定锂离子电池，其特征在于，所述三元复合正极材料的制备，包括以下步骤：

1）将可溶性镍、锰、钴化合物按x：y：1-x-y的摩尔数混合成过渡金属溶液，其中，0.1≤x≤0.6，0≤y≤0.6,0.1≤x+y≤0.9；

2）将浓度为5～20%的氨水加入反应器中达3～10cm高，从反应器底部通入压缩空气进行搅拌；

3）用喷枪向反应器内以0.1～2升/小时的速度由反应器顶部喷入所述的过渡金属溶液，同时由伺服泵向反应器内泵入氨与氢氧化钠的混合液，保持反应体系内PH值在9.5～12.5范围内，使得过渡金属溶液和氨与氢氧化钠的混合液充分混合，在所述的混合液由反应器底部喷入的压缩空气雾化后，生成均一的前驱体沉淀；

4）将前驱体沉淀过滤、烘干、过筛后与锂化合物按锂原子的摩尔数与镍、锰、钴总的原子数之比为1:1～1.35:1的比例进行混合，混合均匀后缓慢蒸发溶剂；

5）将前驱体与锂化物的混合物在氧气气氛下进行高温烧结，烧结产物经研磨、筛分，制得分子式为LiNi_xMn_yCo_1-x-yO₂的正极材料。

6.根据权利要求5所述的一种高电容稳定锂离子电池，其特征在于，所述镍化合物时硝酸镍、硫酸镍、氯化镍或乙酸镍的一种或多种；锰化合物可以是硝酸锰、硫酸锰、氯化锰或乙酸锰的一种或多种；钴化合物可以是硝酸钴，硫酸钴、氯化钴或乙酸钴的一种或多种；所述锂化合物为有机盐、氢氧化锂、氧化锂或过氧化锂。

7.根据权利要求5所述的一种高电容稳定锂离子电池，其特征在于：所述高温烧结是以1～25℃/min的升温速率升温到650～750℃，保温4～12h，然后以1～10℃/min的升温速率升温到850～1000℃，保温8～26h，随炉冷却。