[发明专利]一种锂离子电池

说明书

本发明涉及一种锂离子电池，包括如下结构：卷绕电芯组件，含浸所述卷绕电芯组件的电解液，装载所述卷绕电芯组件和所述电解液的金属外壳，以及密封所述金属外壳的密封盖；所述卷绕电芯组件包括正极箔、负极箔以及将所述正极箔和所述负极箔隔开的隔膜；所述正极箔上包含正极活性物质，所述正极活性物质为LiCoO₂/C₃N₄复合材料；所述负极箔上包含负极活性物质，所述负极活性物质为M₂GeO₄材料，其中M选自Zn、Mn、Co、Cd中的一种或多种，具体是Zn₂GeO₄、Mn₂GeO₄、Co₂GeO₄、Zn_1.8Cd_0.2GeO₄中的一种；本发明电池具有较高的可逆容量以及较好的循环性能和倍率性能，快充性能较为稳定。

技术领域

本发明涉及锂离子电池技术领域，具体涉及一种锂离子电池。

背景技术

发展绿色能源是当前重要的课题。锂离子电池具有能量密度高，使用寿命高，续航能力强等优点，广泛应用于电子便携设备，电动汽车。

目前商业正极材料有钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、高镍三元锂电池。其中钴酸锂循环性能较为稳定，锰酸锂成本较低，磷酸铁锂对于温差较大的情况适应性较好。钴酸锂虽然有较好的化学稳定性，容量较大，但是存在价格昂贵，导电性差的问题。商用负极材料以石墨为主，石墨具有电子电导率高，充放电前后体积变化小，成本低等优点。然而石墨已经接近理论值，在使用中可能会出现失效，难以满足能源需求，金属锗具有较高的理论比容量(1600mAh·g^-1)、优良的导电性、较低的工作电位和高离子扩散率，被认为是锂离子电池中最有前途的石墨(372mAh·g^-1)替代品之一。

所以需要开发高性能的锂离子电池正负极材料来提高锂离子电池的电池容量。

发明内容

为了提高锂离子电池容量的技术问题，而提供一种锂离子电池。本发明锂离子电池具有较高的可逆容量以及较好的循环性能和倍率性能。

为了达到以上目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种锂离子电池，包括如下结构：卷绕电芯组件，含浸所述卷绕电芯组件的电解液，装载所述卷绕电芯组件和所述电解液的金属外壳，以及密封所述金属外壳的密封盖；所述卷绕电芯组件包括正极箔、负极箔以及将所述正极箔和所述负极箔隔开的隔膜；

所述正极箔上包含正极活性物质，所述正极活性物质为LiCoO₂/C₃N₄复合材料；所述负极箔上包含负极活性物质，所述负极活性物质为M₂GeO₄材料，其中M选自Zn、Mn、Co、Cd中的一种或多种，具体M₂GeO₄材料是Zn₂GeO₄、Mn₂GeO₄、Co₂GeO₄、Zn_1.8Cd_0.2GeO₄。

进一步地，所述LiCoO₂/C₃N₄复合材料的制备方法包括如下步骤：

(1)将锂盐、钴盐与氯化盐混合均匀后于空气氛下540℃焙烧4h，冷却后以水浸泡清洗、干燥制得LiCoO₂；

将三聚氰胺于550℃下焙烧4h，得到C₃N₄；