[发明专利]一种锂离子电池及其制备方法

说明书

本发明属于锂离子电池领域，具体涉及一种锂离子电池正极CEI膜的构造与调控以及正极CEI膜的构造调控方法，用于制备锂离子电池。本发明方法，可以有效提高锂离子电池在常压、高电压以及高温下的循环稳定性和倍率性能；该提高锂离子电池性能的方法是通过构造和调控正极CEI膜的形成使锂离子电池具有优异的长循环稳定性能，良好的倍率性能以及较高比容量等，且其制备方法简单可行，成本低廉，效果好，具有广阔的工业化应用前景。

技术领域

本发明属于锂离子电池领域；具体涉及一种锂离子电池的装备方法，

背景技术

能源问题是二十一世纪面临的巨大的问题，在能源危机的大背景下，各种新能源材料与器件得到很大程度的发展，也得到了研究领域的重点关注。尤其自从上世纪80年代新型化学电源锂离子电池问世以来，特别是九十年代索尼公司将锂离子电池大规模推向商业化的过程中，锂离子电池作为第三代可充电电池具有比能量大、循环性能较好、工作电压高、寿命长和污染小等优异性能而备受关注，并且广泛应用于电能存储设备、移动电子设备、混合动力汽车和纯电动汽车。电池材料得到了极大的发展，相应的储能正极材料也迅猛发展，目前常见的商用锂离子正极材料有磷酸铁锂、钴酸锂、镍钴锰三元材料等。虽然各种正极材料的理论容量都比较大，但是因为截至电压都在4.2V以及更低，在增大放点截止电压提高能量密度的同时也面临容量衰减快的问题，这其中原因是多元的，但是最主要的还是因为正极材料受到电解液副产物HF的腐蚀导致材料结构的破坏以及过渡金属离子从正极材料中不可逆的溶出导致晶型的破坏。

除了对正极材料的包覆掺杂改性之外，深度发掘现有材料的能量密度也是研究热点之一，故而提高正极材料的充电截止电压发掘材料本身的容量是有效的途径。现有方法中，主要通过向电解液中加入成膜添加剂，组装成全电池。有文献通过加入加入硼酸三甲酯作为成膜添加剂组装钴酸锂半电池，在3～4.5V下循环200圈，容量保持率仅66％。(X.Wang，L.Xing，X.Liao，X.Chen，W.Huang，Q.Yu，M.Xu，Q.Huang，W.Li，Improving cyclicstability of lithium cobalt oxide based lithium ion battery at high voltageby using trimethylboroxine as an electrolyte additive，Electrochimica Acta 173(2015)804-811)

现有的这些方法虽能达到一定的技术效果，但其效果具有较大的偶然性，随着循环的进行，这种影响会越发的明显，且无法调控成膜的形貌以及状态，组装得到的电池的性能、特别是高温、高压的循环性能仍具有较大提升空间。

发明内容

为解决现有技术大多采用成膜方法存在不可调控、且不可避免副反应等问题导致循环性能特别是高温、高压循环性能差的技术问题，本发明提供了一种锂离子电池的制备方法，旨在通过人为的构造和调控，使成膜的形貌构造达到可控的效果，并避免副反应，达到提升锂离子电池的电学性能，特别是在高电压或者是高温下的性能。

本发明第二目的在于，提供了一种所述的制备方法制得的锂离子电池。

一种锂离子电池的制备方法，包括以下步骤：

步骤(1)：以正极片为工作电极、以锂片为对电极，以成膜添加剂和基础电解液A的混合溶液为电解液，组装成半电池，随后进行充电-放电循环；

步骤(2)：组装成全电池：

将步骤(1)处理得到的正极片、隔膜、基础电解液B和负极片组装成所述的锂离子电池；

所述的基础电解液A、基础电解液B包含有机溶剂和导电锂盐。