[发明专利]一种锂离子电池正极极片和制备方法及其锂离子电池

说明书

本发明属于锂离子电池制备领域，公开了一种锂离子电池正极极片和制备方法及其锂离子电池。该方法包括如下步骤：S1：制作粘结剂浆料；S2：将导电剂加入到所述粘结剂浆料中，混合均匀，得到导电浆料；S3：将富锂材料和正极活性物质混合均匀，加入到步骤S2制备的导电浆料中，再次混合均匀得到正极浆料；S4：将所述正极浆料涂覆在正极集流体上，烘干，得到所述锂离子电池正极极片。本发明通过在正极活性物质与富锂材料混合使用，可以增加可脱嵌锂离子的数目，提升正极材料的克容量发挥以及电池的整体容量，从而延长电池的循环寿命。

技术领域

本发明属于锂离子电池制备领域，具体地，涉及的一种锂离子电池正极极片和制备方法及其锂离子电池。

背景技术

随着新能源技术的发展，锂离子电池因具备工作电压高、体积小、重量轻、充放电速率快、无记忆效应等优点不仅被广泛应用在手机、笔记本电脑等便携式电子设备上，在动力汽车方面的应用也越来越广泛。

电极制备、电极材料的选择，尤其是正极材料是制约锂离子电池性能的关键因素，现有技术中的锂离子电池正极材料的克容量发挥相比负极材料均较低，且脱出的锂离子还要用于负极SEI膜的形成，在充放电过程中析锂、副反应等过程的发生均会造成锂离子的损失，严重影响锂离子电池的充放电性能及使用寿命。

因此，提供一种克容量发挥较高的锂离子电池正极极片及包含其的锂离子电池以提升电池的综合性能是亟待提升的问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提出一种锂离子电池正极极片和制备方法及其锂离子电池。本发明通过在正极混料过程中掺入富锂材料，可以增加可脱嵌锂离子的数目，提升正极材料的克容量发挥以及电池的整体容量，从而延长电池的循环寿命。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供了一种锂离子电池正极极片的制备方法，该方法包括如下步骤：

S1：制作粘结剂浆料；

S2：将导电剂加入到所述粘结剂浆料中，混合均匀，得到导电浆料；

S3：将富锂材料和正极活性物质混合均匀，加入到步骤S2制备的导电浆料中，再次混合均匀得到正极浆料；

S4：将所述正极浆料涂覆在正极集流体上，烘干，得到所述锂离子电池正极极片。

本发明第二方面提供了根据所述的锂离子电池正极极片的制备方法制备的锂离子电池正极极片。

本发明第三方面提供了一种锂离子电池，该锂离子电池包括根据权利要求8所述的锂离子电池正极极片、负极极片、电解液和外包装壳，或，包括根据权利要求8所述的锂离子电池正极极片、负极极片、凝胶电解质和外包装壳。

本发明的技术方案具有如下有益效果：

(1)与现有技术相比，本发明通过正极活性物质与富锂材料混合使用，可使得正极脱锂容量增加，正极材料的克容量发挥增大，从而弥补负极由于SEI膜形成而损失的锂，进而减少电池体系的不可逆容量、提升电池的能量密度。

(2)本发明添加的富锂材料是具有较高脱锂容量、较低嵌锂容量的氧化物M_aO_b包覆的Li₂Ni_xCu_1-xO₂材料，其中M选自Al、Zr、B、Mg、Ti、Zn、Y、V中的至少一种，x的取值为0x1，a，b为整数，脱出的锂离子能够补充负极成膜过程中消耗的锂离子，提高电池容量进而延长电池寿命。

(3)本发明添加的富锂材料即M_aO_b包覆的Li₂Ni_xCu_1-xO₂材料制备工艺简单，原料易得，较高的生产应用价值。本发明方法制备的锂离子电池正极极片具有较广泛的应用前景。