可再充电锂电池的制作方法

专利名称:可再充电锂电池的制作方法
技术领域：
本发明涉及可再充电锂电池。
背景技术：
最近，便携式电子设备尺寸和重量的减少已经导致了用于在便携式电子设备中使用的电池的发展。这些电池应当具有高性能和大容量特性。而且，这些电池应当是可靠且安全的并且以节省成本的方式生产。
电池通常分为一次电池(仅能使用一次然后就被处理掉了)和二次电池(能够再充电并且反复使用)。一次电池包括锰电池、碱性电池、汞电池和氧化银电池。二次电池包括铅酸蓄电池、镍-金属氢化物(Ni-MH)电池、密封镍-镉电池、锂金属电池、锂离子电池、锂聚合物电池和锂-硫电池。
锂可充电电池通过正极和负极使用电化学反应物质(“活性物质”)来产生电能。决定电池性能(例如容量、循环寿命、功率、安全性和可靠性)的关键因素包括所使用的活性物质的电化学性能和热稳定性。因而，已经进行了广泛的研究来提高正极活性物质和负极活性物质的这些特性。
在目前可以获得的用于负极的活性物质中，锂金属具有高单位质量的电容量以及高电负性。因而，锂金属可以很好地适用在高容量且高电压电池单元中。然而，由于使用锂金属的电池的安全性难以确保，所以使用其他能够可逆地脱嵌和嵌入锂的物质作为可再充电锂电池中的负极活性物质。
锂可充电电池是因为在正极和负极上锂离子的嵌入/脱嵌过程中化学电势的变化而产生电能的。锂可充电电池使用在充电和放电反应过程中可逆地嵌入或脱嵌锂离子的正极活性物质和负极活性物质。锂可充电电池还包括位于正极和负极之间的有机电解质或聚合物电解质。
电解质可以包括具有高介电常数的环状碳酸酯(例如碳酸亚丙酯、碳酸乙烯丙烯酯等)和具有低粘度的链状碳酸酯(例如碳酸二乙酯、碳酸甲基乙基丙烯酯、碳酸二甲酯等)。电解质可以包括含有环状碳酸酯和链状碳酸酯的混合溶剂。
然而，这种电解质容易在电活性电极上分解，而且分解产物会增大电池的内阻。因此，电池的充电和放电特性恶化并且循环寿命降低。
提供该背景技术部分公开的信息是为了增强对本发明的理解，并且可以包含不是现有技术或者本领域技术人员已知的信息。

发明内容在本发明的一个示例性实施方案中，可再充电锂电池具有改进的低温特性。
根据本发明的另一个实施方案，可再充电锂电池包括电解质、负极和正极。在一个实施方案中，电解质包括锂盐、含有碳酸亚乙酯-基化合物的非水有机溶剂和焦碳酸酯-基添加剂。在另一个实施方案中，负极包括具有结晶碳芯(crystalline-based carbon core)和包围在结晶碳芯周围的无定形碳壳(amorphous-based carbon shell)的负极活性物质。正极包括正极活性物质。
结合附图，参考下面的详细描述将更好的理解本发明的上述特征。
图1为根据本发明一个实施方案的可再充电锂电池的示意截面图；图2为根据实施例1到3和对比例1和2制备的可再充电锂电池的低温电阻的降低效果曲线图。
具体实施方式现将参照附图对本发明的示例性实施方案进行说明。
为了研发大尺寸有商业前景的电池，除了循环寿命特性之外，提高低温下的功率输出也是很重要的。具体地，包含碳酸亚乙酯-基电解质体系的可再充电锂电池在低温时的功率输出非常低。低温时的功率输出受电极表面上形成的固体电解质界面SEI层影响，而不是受电解质的离子传导率影响。
根据本发明的一个实施方案，可再充电锂电池包括电解质，该电解质包含用于降低低温时SEI层的电阻的焦碳酸酯-基化合物添加剂。该锂电池中在与电解质接触的负极活性物质表面上还可以包括无定形碳。该无定形碳是壳，防止与电解质发生反应并且降低负极的不可逆容量。这样可以获得具有高容量的电池。
根据本发明一个实施方案的可充电电池包括含有锂盐和非水有机溶剂的电解质，非水有机溶剂包括碳酸亚乙酯-基化合物和焦碳酸酯-基添加剂。该锂电池还包括含有正极活性物质的正极和含有负极活性物质的负极，该负极包括结晶碳芯和包围结晶碳芯的无定形碳壳。
根据本发明的一个实施方案，电解质包括锂盐、包含碳酸亚乙酯-基化合物的非水有机溶剂和焦碳酸酯-基添加剂。将锂盐溶解在非水有机溶剂中以提供电池中的锂离子。锂盐促进可再充电锂电池的基本操作，并且促使锂离子在正极和负极之间移动。合适的锂盐的非限制性实例包括LiPF6、LiBF4、LiSbF6、LiAsF6、LiCF3SO3、LiN(CF3SO2)3、Li(CF3SO2)2N、LiC4F9SO3、LiClO4、LiAlO4、LiAlCl4、LiN(CxF2x+1SO2(CxF2y+1SO2))(其中x和y为自然数)、LiCl、LiI和硼酸二草酸合锂(lithium bis(oxalato)borate)。在一个实施方案中，锂盐的浓度为约0.1M至约2.0M。当锂盐的浓度低于约0.1M时，电解质性能因其离子导电率而恶化。当锂盐的浓度大于约2.0M时，锂离子的流动性因电解质粘度的增大而降低。
非水有机溶剂用作使参与电池电化学反应的离子移动的介质。在一个实施方案中，非水有机溶剂包括碳酸亚乙酯-基化合物。合适的碳酸亚乙酯类化合物的非限制性实例包括由下述式1表示的化合物及其组合。
式1中，X和Y均单独地选自氢、卤素、氰基(CN)、硝基(NO2)和C1～C5卤烷基。X和Y中的至少一个选自卤素、氰基(CN)、硝基(NO2)和C1～C5卤烷基。在一个实施方案中，所述卤烷基为氟烷基。
根据一个实施方案，碳酸亚乙酯-基化合物选自碳酸亚乙酯、碳酸氟亚乙酯、碳酸二氟亚乙酯、碳酸氯亚乙酯、碳酸二氯亚乙酯、碳酸溴亚乙酯、碳酸二溴亚乙酯、碳酸硝基亚乙酯、碳酸氰基亚乙酯及其组合。例如，在一个实施方案中，碳酸亚乙酯-基化合物为碳酸氟亚乙酯。
在一个实施方案中，碳酸亚乙酯-基化合物的含量按电解质的总重量计为约10wt％至约60wt％。在另一个实施方案中，碳酸亚乙酯-基化合物的含量按电解质的总重量计为约15wt％至约40wt％。当碳酸亚乙酯-基化合物的含量低于约10wt％时，负极表面上形成的膜不充分，并且循环寿命特性恶化。当碳酸亚乙酯-基化合物的含量大于60wt％时，电解质粘度太高，并且循环寿命恶化。
根据本发明的另一个实施方案，除了碳酸亚乙酯-基化合物之外，非水有机溶剂还可以包括链状碳酸酯-基化合物。适合的链状碳酸酯-基化合物的非限制性实例包括碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸甲丙酯、丁酸乙酯、丁酸甲酯及其组合。
当电解质还包括链状碳酸酯-基化合物时，可以约1∶1至约1∶9的体积比提供碳酸亚乙酯-基化合物和链状碳酸酯-基化合物的混合物。当体积比在该范围内时，电解质性能得到提高。
焦碳酸酯-基添加剂比碳酸亚乙酯-基非水有机溶剂更容易和更快地还原和分解，进而在负极表面形成SEI层。所得到的包含焦碳酸酯-基添加剂的SEI层降低了低温时的电阻，其电阻比通过碳酸亚乙酯-基非水有机溶剂分解而形成的SEI层的电阻低。
在一个实施方案中，焦碳酸酯-基添加剂可以包括由下述式2表示的化合物及其组合。
在式2中，R1和R2均单独地选自C1～C16烷基和C1～C16卤烷基。
适合的焦碳酸酯-基添加剂的非限制性实例包括焦碳酸二甲酯、焦碳酸二乙酯、焦碳酸甲乙酯、焦碳酸甲丙酯、焦碳酸甲丁酯、焦碳酸甲癸酯、焦碳酸乙基十二烷基酯、焦碳酸乙基十六烷基酯、焦碳酸二(2-乙基己基)酯、焦碳酸二叔丁酯及其组合。
在本发明的一个实施方案中，在上述式2中，R1和R2均单独地选自C1和C2烷基。合适用于该实施方案的焦碳酸酯-基添加剂的非限制性实例包括焦碳酸二甲酯、焦碳酸二乙酯和焦碳酸甲乙酯。
根据一个实施方案，焦碳酸酯-基添加剂的含量按电解质的总重量计为约0.01wt％至约5wt％。在另一个实施方案中，焦碳酸酯-基添加剂的含量按电解质的总重量计为约0.5wt％至约3wt％。当焦碳酸酯-基添加剂的量低于约0.01wt％时，难以充分地降低低温时的电阻。另一方面，当焦碳酸酯-基添加剂的量大于大约5wt％时，焦碳酸酯-基添加剂自身分解产生CO2，并且CO2使电池容量恶化。
在本发明的另一个实施方案中，除了焦碳酸酯-基添加剂之外，电解质还可以包括通常用于提高电池特性的任何常规添加剂。
根据本发明的另一个实施方案，负极包括负极活性物质，该负极活性物质包括结晶碳芯和包围结晶碳芯的无定形碳壳。
负极活性物质的制备方法的一个实施方案包括混合结晶碳和无定形碳前体以将它们化学结合在一起；除去没有参与化学结合反应的结晶碳前体；利用化学结合反应制备石墨和无定形碳前体；及对石墨和无定形碳前体化合物进行加热。
根据一个实施方案，结晶碳可以包括天然石墨或人造石墨。在一个实施方案中，例如结晶碳包括天然石墨。在另一个实施方案中，结晶碳可以包括任何合适形状的石墨，例如球体、薄片或纤维。例如，在一个实施方案中，结晶碳包括球状石墨。
在选择结晶碳时，不考虑类型或充放电效率，碳材料应当具有高容量和高能量密度。
根据本发明的另一个实施方案，无定形碳前体可以包括硬碳前体或软碳前体。适合的硬碳前体的非限制性实例包括聚酰亚胺树脂、呋喃树脂、苯酚树脂、聚乙烯醇树脂、纤维素树脂、环氧树脂和聚苯乙烯树脂。合适的软碳前体的非限制性实例包括油类材料，例如石油沥青、煤沥青和低分子量重油。
根据一个实施方案，将无定形碳前体溶解在有机溶剂例如四氢呋喃、醇如甲醇或水溶液中制成溶液。然后，将结晶碳与溶液混合并且混合物进行回流反应。通过过滤回流溶液，将没有参与回流反应形成化学结合的剩余无定形碳前体除去，从而制得负极活性物质的前体粉末。在大约700℃至约1400℃的温度下对负极活性物质前体粉末进行加热，从而制得包含结晶碳芯和无定形碳壳的负极活性物质。
根据一个实施方案，负极活性物质的结晶碳芯的平均粒径在大约5μm至约30μm的范围内。在另一个实施方案中，结晶碳芯的平均粒径为大约5μm至约25μm的范围内。平均粒径小于5μm时，最终活性物质尺寸太小并且在充放电过程中可能发生副反应。当平均粒径大于30μm时，活性物质尺寸太大，以至于在制造电极板时不能获得足够高的填充密度。
根据本发明的一个实施方案，当通过X-射线衍射分析测量时，活性物质中结晶碳芯部分的(002)表面的层间距(d002)为约3.35至约3.42。根据另一个实施方案，通过氩离子激光器拉曼光谱测量1360cm-1处的峰值与1580cm-1处的峰值之比(I1360/I1580)为约0.05至约0.4。
根据另一个实施方案，无定形类碳壳的平均厚度为约10至约3000。在另一个实施方案中，无定形类碳壳的平均厚度为约10至约2000。当该壳的平均厚度低于约10时，无定形类碳层的厚度对于在结晶碳芯和非水有机溶剂之间发生的反应来说是不够的，由此可能使电池容量恶化。当该壳的平均厚度大于约3000时，结晶碳芯的相对量太小，并且包括活性物质的电池的电压平台会恶化。
根据本发明的一个实施方案，当通过X-射线衍射分析测量时，负极活性物质中无定形类碳壳部分的(002)表面的层间距(d002)为约3.34至约3.80。在另一个实施方案中，该间距(d002)为约3.34至约3.70。根据本发明的另一个实施方案，通过氩离子激光器拉曼光谱测量1360cm-1处的峰值与1580cm-1处的峰值之比(I1360/I1580)为约0.3至约1.5。
根据一个实施方案，负极可以通过包括下述步骤的方法制备混合负极活性物质、粘结剂和任选导电剂制得浆料组合物，然后在集电体如铜箔上涂布该浆料组合物。
在一个实施方案中，正极包括由能够可逆地嵌入和脱嵌锂离子的化合物(锂夹层化合物)、能够通过可逆地与锂反应而产生含锂化合物的化合物及其组合中选出的正极活性物质。在一个实施方案中，正极活性物质包括钴、锰、镍、锂复合氧化物及其组合中的一种。适合的锂复合氧化物的非限制性实例包括由下述式3到20表示的含锂化合物。
LiNiO2(3)LiCoO2(4)LiMnO2(5)LiMn2O4(6)LiaNibBcMdO2(7)其中0.90≤a≤1.1、0≤b≤0.9、0≤c≤0.5和0.001≤d≤0.1，
LiaNibCocMndMeO2(8)其中0.90≤a≤1.1、0≤b≤0.9、0≤c≤0.5、0≤d≤0.5和0.001≤e≤0.1，LiaNiMbO2(9)其中0.90≤a≤1.1和0.001≤b≤0.1，LiaCoMbO2(10)其中0.90≤a≤1.1和0.001b≤0.1，LiaMnMbO2(11)其中0.90≤a≤1.1和0.001≤b≤0.1，LiaMn2MbO4(12)其中0.90≤a≤1.1和0.001≤b≤0.1DS2(13)LiDS2(14)V2O5(15)LiV2O5(16)LiEO2(17)LiNiVO4(18)Li3-xF2(PO4)3(0≤x≤3) (19)Li3-xFe2(PO4)3(0≤x≤2) (20)在式3到20中，B为Co或Mn；D为Ti或Mo；E选自Cr、V、Fe、Sc和Y；F选自V、Cr、Mn、Co、Ni和Cu；以及M为选自Al、Cr、Mn、Fe、Mg、La、Ce、Sr、V及其组合的过渡金属或镧系元素。
合适的正极活性物质的其他非限制性实例包括无机硫(S8，元素硫)和硫基化合物。适合的硫基化合物的非限制性实例包括Li2Sn(n≥1)、溶解在阴极电解液中的Li2Sn(n≥1)、有机硫化合物和碳-硫聚合物((C2Sx)nx＝2.5到50，n≥2)。
与负极一样，正极也可以通过包括下述步骤的方法制备混合正极活性物质、粘结剂和任选导电剂制得浆料组合物，然后在集电体上涂布该浆料组合物。
根据本发明一个实施方案的可再充电锂电池除了正极、负极和电解质以外还可以包括其他组件(如果需要)。例如，可以设置将正极和负极分隔开的隔膜。隔膜可以包括例如由聚烯烃如聚丙烯或聚乙烯构成的微孔膜。
图1为根据本发明一个实施方案的可再充电锂电池的截面图。如图1中所示，可再充电锂电池3通过下述步骤制备提供包括正极5、负极6以及位于正极5和负极6之间的隔膜7的电极组件。将电极组件4插入到外壳8中，注入电解质溶液，然后用板11和垫圈12密封外壳。
根据本发明的一个实施方案，可再充电锂电池使用焦碳酸酯-基化合物，并且在电极板表面上形成的SEI降低了低温时的电阻，由此提高了功率输出特性。此外，与电解质接触的负极活性物质表面(即壳部分)由无定形类碳构成，由此防止活性物质与电解质发生反应，降低了负极的不可逆容量并且获得高容量电池。
根据本发明的一个实施方案，可充电锂离子电池可以用作用于驱动设备如混合电动车(HEV)、电动车(EV)、无绳清洁器、摩托车和电动小型摩托车的发动机的能源。此外，该电池可以用作各种电子设备如便携式电话、移动电话、游戏机装置、便携式电视机、膝上电脑和计算器的能源。
现在参考下面的实施例对本发明进行说明。提供这些实施例仅仅是出于说明的目的，而不是要限制本发明的范围。
实施例1将20g无定形碳前体苯酚树脂溶解在有机溶剂四氢呋喃中制成浓度为20％的溶液。将100g结晶碳天然石墨粉末混合在该溶液中。使混合溶液进行回流反应并且过滤，从而制得负极活性物质前体粉末。将该负极活性物质前体在1000℃下加热2小时，从而制得负极活性物质。
将90g得到的负极活性物质与10g浓度为8％的聚偏氟乙烯粘结剂和溶剂N-甲基-2-吡咯烷酮均匀地混合，从而制得浆料。将该浆料涂布在5.1cm宽、178μm厚的铜箔上，干燥，压制，然后切成一定大小制得负极。
将94g正极活性物质LiCoO2、3g Super-P导电物质和3g聚偏氟乙烯(PVDF)粘结剂溶解在N-甲基-2-吡咯烷酮中，从而制得正极活性物质浆料。将该浆料涂布在4.9cm宽、147μm厚的Al箔上，干燥，压制，然后切成一定大小制得正极。
在正极和负极之间放置聚乙烯膜并且卷绕，从而制得电极组件。将电极组件插入到电池外壳中，然后在减压条件下将液体电解质溶液注入到电池外壳中，从而制得电池单元。对于电解质溶液，将1.15M LiPF6加到溶解有1wt％焦碳酸二甲酯的碳酸亚乙酯与碳酸二甲酯(体积比为3∶7)的混合溶剂中。
对比例1将20g无定形碳前体苯酚树脂溶解在有机溶剂四氢呋喃中制备浓度为20％的溶液。
将100g结晶碳天然石墨粉末混合在该溶液中。使混合溶液进行回流反应并且过滤，从而制得负极活性物质前体粉末。将该负极活性物质前体在1000℃下加热2小时，从而制得负极活性物质。
将90g得到的负极活性物质与10g浓度为8％的聚偏氟乙烯粘结剂和溶剂N-甲基-2-吡咯烷酮均匀地混合，从而制得浆料。将该浆料涂布在5.1cm宽、178μm厚的铜箔上，干燥，压制，然后切成一定大小制得负极。
将94g正极活性物质LiCoO2、3g Super-P导电物质和3g聚偏氟乙烯(PVDF)粘结剂溶解在N-甲基-2-吡咯烷酮中，从而制得正极活性物质浆料。将该浆料涂布在4.9cm宽、147μm厚的Al箔上，干燥，压制，然后切成一定大小制得正极。
在正极和负极之间放置聚乙烯膜并且卷绕，从而制得电极组件。将电极组件插入到电池外壳中，然后在减压条件下将液体电解质溶液注入到电池外壳中，从而制得电池单元。对于电解质溶液，将1.15M LiPF6加到溶解有1wt％焦碳酸二甲酯的碳酸亚乙酯与碳酸二甲酯(30∶70体积比)的混合溶剂中。
实施例2～5和对比例2～5如下表1中所示，改变负极活性物质和电解质的组成和含量，从而制得实施例2到5的可再充电锂电池。
在下表1中，EC表示碳酸亚乙酯，DMC表示碳酸二甲酯，DMPC表示焦碳酸二甲酯，FEC表示碳酸氟代亚乙酯，以及MCF表示介晶(meso)碳纤维。
表1
对根据实施例1和2以及对比例1制备的可再充电锂电池测量在-30℃的温度下60％SOC条件下1MHz到10mHz扫描时的AC阻抗。结果示于图2中。
在图2中的曲线图中，交叉点表示电池的阻抗，半圆表示电极板表面上形成的SEI引发的阻抗。半圆的直径越小，SEI引起的电阻越大。
如图2中所示，与根据对比例1和2相比，根据实施例1到3制备的包括焦碳酸添加剂的可再充电锂电池对电荷移动具有非常低的阻抗。还示出根据实施例2和3制备的包括3wt％和5wt％焦碳酸酯的可再充电锂电池电阻比根据实施例1制备的可再充电锂电池电阻低。根据这些结果，通过增大焦碳酸类添加剂的量能够实现更低的电阻。
根据本发明的一个实施方案，可再充电锂电池已经降低了低温时的电阻，由此增大了功率输出。此外，通过防止负极活性物质和电解质之间的反应，由此降低负极的不可逆容量，从而可再充电锂电池获得了高容量。
虽然结合一定的示例性实施方案对本发明进行了说明和描述，但是本领域技术人员应当理解，在不脱离附带权利要求
限定的本发明精神和范围的情况下，可以对描述的实施方案进行各种变形和改动。
权利要求
1.一种可再充电锂电池，其包括电解质，该电解质包括包含碳酸亚乙酯-基化合物的非水有机溶剂、焦碳酸酯-基添加剂和锂盐；包括负极活性物质的负极，该负极活性物质包含结晶碳芯和包围结晶碳芯的无定形碳壳；以及包括正极活性物质的正极。
2.根据权利要求
1的可再充电锂电池，其中所述碳酸亚乙酯-基化合物由式1表示 其中X和Y均单独地选自氢、卤素、氰基(CN)、硝基(NO2)和C1～C5卤烷基，并且X和Y中至少有一个选自卤素、氰基(CN)、硝基(NO2)和C1～C5卤烷基。
3.根据权利要求
1的可再充电锂电池，其中所述碳酸亚乙酯-基化合物在电解质中的含量按电解质的总重量计为约10wt％至约60wt％。
4.根据权利要求
1的可再充电锂电池，其中所述碳酸亚乙酯-基化合物在电解质中的含量按电解质的总重量计为约15wt％至约40wt％。
5.根据权利要求
1的可再充电锂电池，其中所述非水有机溶剂还包括链状碳酸酯-基化合物。
6.根据权利要求
5的可再充电锂电池，其中所述碳酸亚乙酯-基化合物和链状碳酸酯-基化合物在电解质中的体积比为约1∶1至约1∶9。
7.根据权利要求
5的可再充电锂电池，其中所述链状碳酸酯-基化合物选自碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸甲丙酯、丁酸乙酯、丁酸甲酯及其组合。
8.根据权利要求
1的可再充电锂电池，其中所述焦碳酸酯-基添加剂由式2表示 其中R1和R2均单独地选自C1～C16烷基和C1～C16卤烷基。
9.根据权利要求
1的可再充电锂电池，其中所述焦碳酸酯-基添加剂选自焦碳酸二甲酯、焦碳酸二乙酯、焦碳酸甲乙酯、焦碳酸甲丙酯、焦碳酸甲丁酯、焦碳酸甲癸酯、焦碳酸乙基十二烷基酯、焦碳酸乙基十六烷基酯、焦碳酸二(2-乙基己基)酯、焦碳酸二叔丁酯及其组合。
10.根据权利要求
1的可再充电锂电池，其中所述焦碳酸酯-基添加剂在电解质中的含量按电解质的总重量计为约0.01wt％至约5wt％。
11.根据权利要求
1的可再充电锂电池，其中所述焦碳酸酯-基添加剂在电解质中的含量按电解质的总重量计为约0.5wt％至约3wt％。
12.根据权利要求
1的可再充电锂电池，其中所述锂盐选自LiPF6、LiBF4、LiSbF6、LiAsF6、LiCF3SO3、LiN(CF3SO2)3、Li(CF3SO2)2N、LiC4F9SO3、LiClO4、LiAlO4、LiAlCl4、LiN(CxF2x+1SO2)(CxF2y+1SO2)(其中x和y为自然数)、LiCl、LiI、硼酸二草酸合锂及其组合。
13.根据权利要求
1的可再充电锂电池，其中所述结晶碳芯选自天然石墨和人造石墨。
14.根据权利要求
1的可再充电锂电池，其中所述正极活性物质包括能够可逆地嵌入和脱嵌锂离子的化合物。
15.根据权利要求
1的可再充电锂电池，其中所述正极活性物质选自由式3到20表示的含锂化合物LiNiO2(3)LiCoO2(4)LiMnO2(5)LiMn2O4(6)LiaNibBcMdO2(7)其中0.90≤a≤1.1、0≤b≤0.9、0≤c≤0.5和0.001≤d≤0.1，LiaNibCocMndMeO2(8)其中0.90≤a≤1.1、0≤b≤0.9、0≤c≤0.5、0≤d≤0.5和0.001≤e≤0.1，LiaNiMbO2(9)其中0.90≤a≤1.1和0.001≤b≤0.1，LiaCoMbO2(10)其中0.90≤a≤1.1和0.001≤b≤0.1，LiaMnMbO2(11)其中0.90≤a≤1.1和0.001≤b≤0.1，LiaMn2MbO4(12)其中0.90≤a≤1.1和0.001≤b≤0.1DS2(13)LiDS2(14)V2O5(15)LiV2O5(16)LiEO2(17)LiNiVO4(18)Li3-xF2(PO4)3(0≤x≤3) (19)Li3-xFe2(PO4)3(0≤x≤2) (20)其中B选自Co和Mn；D选自Ti和Mo；E选自Cr、V、Fe、Sc和Y；F选自V、Cr、Mn、Co、Ni和Cu；以及M选自Al、Cr、Mn、Fe、Mg、La、Ce、Sr、V及其组合。
16.一种制备负极活性物质的方法，该方法包括混合结晶碳和无定形碳前体；使结晶碳和无定形碳前体彼此化学结合，形成石墨和无定形碳前体的复合物；除去没有结合到结晶碳上的无定形碳前体；以及对石墨和无定形碳前体的复合物进行加热。
17.根据权利要求
16的方法，其中所述无定形碳前体包括硬碳前体和软碳前体，其中硬碳前体选自聚酰亚胺树脂、呋喃树脂、苯酚树脂、聚乙烯醇树脂、纤维素树脂、环氧树脂和聚苯乙烯树脂，以及其中软碳前体选自石油沥青、煤沥青和低分子量重油。
18.根据权利要求
16的方法，其中所述加热步骤在约700℃至约1400℃的温度下进行。
专利摘要
本发明提供一种可再充电锂电池。该电池包括电解质，该电解质包含锂盐，包括碳酸亚乙酯－基化合物的非水有机溶剂，及焦碳酸酯－基添加剂；包括负极活性物质的负极，该负极活性物质包含结晶碳芯和包围结晶碳芯的无定形碳壳；以及包括正极活性物质的正极。
文档编号C01B31/02GK1992420SQ200610064192
公开日2007年7月4日 申请日期2006年12月30日
发明者金贤硕, 申宪澈 申请人:三星Sdi株式会社导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan