一种LiNiPO₄/Li₄Ti₅O₁₂的新型电池体系及其制备方法

专利名称：一种LiNiPO₄/Li₄Ti₅O₁₂的新型电池体系及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种LiNiPO4/ Li4Ti5O12的新型电池体系及其制备方法。属于锂离子 电池领域。
背景技术：
能源危机与环境污染是当今世界两大最为关注的话题，可再生能源的充分合理利 用可同时缓解这两大问题。其中风能和太阳能(光能)是可再生能源中最重要的组成部分， 但其并网利用难已成为制约风电、太阳能等绿色能源大规模应用的瓶颈。《国家中长期科技 发展规划纲要》中将能源列为11个重点领域的第一个，并将能源转化技术列为前沿技术之 一。目前，科技部、发改委、国家能源局都极其重视风能、太阳能等可再生能源的并网技术， 投入大量资金进行智能电网相关技术的研发，储能技术是其中重要的组成部分。在储能技术中，以电化学储能技术较为成熟。目前已研究用于储能的电化学体系 包括钒氧化还原液流电池、纳硫电池、镍氢电池、锂离子电池等。与其它储能电池相比，锂 离子电池用于储能电池具有能量密度高、操作条件温和(如钠硫电池操作温度需在300°C左 右)、放电电压高、成本较低等特点，具有极大的优势和潜力。但锂离子电池作为动力电池或大型储能电池最重要的问题是其安全性能，以往由 于电极材料的问题导致锂离子电池安全性能较差，一直无法应用于动力电池。随着安全型 正极材料Lii^ePO4在1997年被发现，以及随后大量改性研究推动了该材料的产业化，锂离 子电池用于动力电池的进程加快。然而，目前对负极材料的关注程度不够高，实际上负极 材料也是影响锂离子电池安全性的重要因素目前商品化的锂离子电池负极大多采用各 种嵌锂碳材料。但碳材料作为锂离子电池负极材料仍存在一些缺点碳材料的电位与金属 锂的电位很接近，当电池过充时，金属锂可能会在碳电极表面析出而形成锂枝晶，从而引起 短路；首次充放电效率低；与电解液发生作用；存在明显的电压滞后现象。与锂离子电池 的碳负极相比，尖晶石型钛酸锂Li4Ti5O12作为锂离子电池负极材料具有明显的优势它是 一种无应力插入材料，在充放电过程中不发生结构改变，材料体积基本不变，被称为“零应 变材料”，循环性能优良；有很好的充放电平台；理论比容量为175mAh/g，实际比容量可达 165mAh/g,；不与电解液反应；价格便宜，容易制备。与商品化的碳负极材料相比，通常具有 更好电化学性能和安全性。目前已有人报道将LiFePCV Li4Ti5O12两种安全性和循环性能优良的材料分别作 为锂离子电池的正负极，组成电池体系，从理论上来说可以在很大程度上提高锂离子电池 的循环寿命和安全性。但该体系的缺点是电压偏低，这是由于Lii^ePO4对锂电压为3. 5V，而 Li4Ti5O12的对锂电压为1. 5V, LiFePO4/ Li4Ti5O12电池的电压约为2V左右，已失去了锂离子 电池高电压的优势。与LiFePO4同属橄榄石结构的磷酸盐体系中的另一成员LiNiPO4具有5V的高电 压，如果用其与Li4Ti5O12配对组成锂离子电池体系，则其电压可达到3. 5V，与目前的锂离 子电池体系电压相当，同时可以保证体系的安全性。但LiNiPO4材料的电导率极低，甚至比LiFePO4还要低3个数量级。这个问题导致人们一直没有对它投入过多地关注，目前相关的 研究资料也较少。采用新型制备方法以及掺杂或者包覆均可有效提高其电导率。

发明内容
本发明为了解决上述问题提供一种LiNiPO4/ Li4Ti5O12的新型电池体系，通过正极 材料的掺杂改性来获得一种LiNiPO4/ Li4Ti5O12的新型安全电池体系。本发明的技术方案
一种LiNiPO4/ Li4Ti5O12的新型安全电池体系，该电池体系采用掺杂金属元素M的 LiNiPO4复合材料作为正极，以Li4Ti5O12材料为负极，组装成安全电池，电池电压为3. 5V。所述的掺杂金属元素M的LiNiPO4正极复合材料，其中的Ni、P、Li以及掺杂元素 M 的摩尔配比，即 Ni :P :Li :M 为 0. 9-0. 99:1:1:0. 1-0.01 ；
所述金属元素M为Mg、Zr、Ti、Si或Co等。上述的一种LiNiPO4Zli4Ti5O12的新型安全电池体系的制备方法，包括如下制备步 骤
(1)、掺杂有金属元素M的LiNiPO4正极复合材料的制备，包括如下制备步骤 将原料NiC2O4 · 2H20、NH4H2PO4, LiOH. H2O以及金属元素M按Ni :P =Li =M的摩尔比为
0. 9-0. 99:1:1:0. 1-0. 01的比例在球磨罐中混合球磨，以乙醇为球磨介质；
在上述混合好的原料中以最终产物含碳质量比为0%-20%的比例加入葡萄糖、麦芽糖 或柠檬酸等碳源，然后在磁力搅拌机上搅拌，形成流变相的混合物；
其中所述的金属元素M的盐为该金属的醋酸盐、碳酸盐或该金属的氧化物； 其中 NiC2O4 · 2H20 可用 Ni (Ac) 2 替代； NH4H2PO4 可用(NH4)2HPO4 替代； LiOH · H2O 可用 Li2CO3 或 LiAc 替代；
b、将步骤a中所得的流变相混合物放入石英舟中，在气体保护气氛下70-90°C下恒温， 形成固体前驱物；
所述气体为N2与H2的混合气体或Ar与H2的混合气体； N2与H2的混合气体或Ar与H2的混合气体中H2的体积比为5% ； C、将步骤b所得的固体前驱物放入程控式炉中以1-30°C /min升温，到达300°C时保温 3-10h得固态物；
d、将步骤c所得固态物取出，再次球磨，球磨后的物质再次放入程控式炉中以1 300C /min升温，到达650°C时保温10 30h，得掺杂LiNiPO4复合材料；
(2),Li4Ti5O12负极材料的制备方法，其具体制备过程如下
a、将锂源和钛源按物质的摩尔比即Li=Ti为4 :5加入研钵中，研磨混合3-6小时； 如果对负极材料进行改性时可按一定摩尔比例加入金属盐或氧化物，具体依改性要求
而定；
b、取出，以质量百分比为20%的量加入柠檬酸或聚乙烯醇缩丁醛等碳源，在磁力搅拌 机上搅拌6-10小时制成流变相后，70-90°C水浴待乙醇挥发完毕；
c、放入程控卧式炉中进行800°C加热10-15小时，即得到Li4Ti5O12负极材料；
(3)、LiNiPO4/Li4Ti5O12电池体系的装配a、以步骤(1)最终所得的掺杂LiNiPO4复合材料为原料制备正极极片即将LiNiP04、 PVDF、乙炔黑按LiNiPO4 :PVDF 乙炔黑的质量比为75 85 10 5 15 10的比例混合， 以N-甲基吡硌烷酮(NMP)为溶剂，通过磁力搅拌制成均勻浆料，涂布在铝箔上，于120°C恒 温烘箱中真空烘干备用；
b、以Li4Ti5O12MW制备负极极片，将Li4Ti5O12=PVDF 乙炔黑按质量比为75 85 :10 5 15 10的比例混合，以N-甲基吡硌烷酮(NMP)为溶剂，通过磁力搅拌制成均勻浆料，涂 布在铜片上备用；
c、采用上述的正、负极片，用含IMLiPF6/(EC(碳酸乙烯酯)+DMC(碳酸二甲酯)，其中 EC与DMC的体积比为1 :1)的有机溶液作为电解液，装配成电池；正负极容量配比保持在1 1. 05 1. 2。本发明的有益效果
本发明的一种LiNiPO4Zli4Ti5O12的新型安全电池体系，与现有技术的LiCo02/C、 LiFeP04/C等电池体系相比，由于正负极均采用了安全性材料，安全性更好。另外由于制备过程掺杂Mg、Zr、Ti、Zn、Co等金属元素盐，可有效改善LiNiPO4电化 学性能，最终所得的安全电池体系LiNiPO4Zli4Ti5O12比未掺杂时放电容量提高60-80mAh/


图1、为本发明的LiNiPO4/ Li4Ti5O12的新型电池体系结构示意图。其中1为负极 侧电池壳、2为负极极片Li4Ti5012、3为隔膜、4为正极极片LiNiP04、5为正极侧电池壳。
具体实施例方式下面通过实施例并结合附图对本发明进一步说明，但并不限制本发明。实施例1
以化学纯 LiAc、Ni (Ac) 2、(NH4) 2HP04、Mg(Ac)2 为原料，按摩尔比，即 Li =Ni :P:Mg 为 1 0. 90 1 0. 1的比例进行配料，加入适量的无水乙醇，在球磨罐中混合均勻，时间为4h ；
在混合均勻的原料中加入最终产物中含碳质量百分比为5%的柠檬酸，在磁力搅拌机 上搅拌池，搅拌转速为350r/min，形成流变相浆料。然后在保护气氛下，于150°C温度下保 温证；再放入程控卧式炉加热至350°C，控制升温速率20°C/min，保温证；取出，球磨池后， 再次放入程控卧式炉中，控制升温速率20°C /min,加热至750°C，保温15h，制备得到的掺杂 LiNiPO4复合材料；
将LiAc和TW2物质的量，即Li =Ti之比为4 5加入球磨罐中，研磨混合5小时。取 出，以质量百分比为20%的量加入PVB (聚乙烯醇缩丁醛)，在磁力搅拌机上搅拌10小时制 成流变相后，70°C水浴待乙醇挥发完毕。放入程控卧式炉中加热至800°C下加热15小时，得 到 Li4Ti5O12 材料。以制备的LiNiPO4复合材料为原料制备正极极片LiNiP04、PVDF、乙炔黑按质量 比，即LiNiPO4 =PVDF 乙炔黑为80 10 10的比例混合，以N-甲基吡硌烷酮(NMP)为溶剂， 通过磁力搅拌制成均勻浆料，涂布在铝箔上，于120°C恒温烘箱中真空烘干备用。以Li4Ti5O12材料制备负极极片，方法同正极极片，涂布在铜片上，采用含IM LiPF6/(EC+DMC)的有机溶液作为电解液，其中EC与DMC的体积比为1 :1，正负极容量配比为1 1. 2，装配得到本发明的电池体系，其示意图如图1所示，得到的电池放电电压为3. 5V，放电 比容量提高63mAh/g，放电平台平稳。对比实施例1
以同样方法LiFePO4复合材料以化学纯LiAde (Ac)2, (NH4)2HPO4^Mg(Ac)2为原料。 按摩尔比Li =Fe :P为1 :0. 90 1 0. 1的比例进行配料，加入适量的无水乙醇，在球磨罐中混 合均勻，时间为4h ；在混合均勻的原料中加入最终产物中含碳量为5%的柠檬酸，在磁力搅 拌机上搅拌池，搅拌转速为350r/min，形成流变相浆料。然后在保护气氛下，于150°C温度 下保温证；再放入程控卧式炉加热至350°C，控制升温速率20°C /min，保温证；取出，球磨 池后，再次放入程控卧式炉中，控制升温速率20°C /min，加热至750°C，保温15h，制备得到 的LiFePO4复合材料。以制备的LiFePO4复合材料为原料制备正极极片LiFeP04、PVDF,乙炔黑按质量 比，即LiNiPO4 =PVDF 乙炔黑为80 10 10的比例混合，以NMP为溶剂，通过磁力搅拌制成均 勻浆料，涂布在铝箔上，于120°C恒温烘箱中真空烘干备用。以实施例1中所得到的Li4Ti5O12M料制备负极极片，方法同正极极片，涂布在铜片 上，采用含IM LiPF6/(EC+DMC)的有机溶液作为电解液，其中EC与DMC的体积比为1 :1，正 负极容量配比保持在1 :1. 1，装配得到安全性电池，得到电池的放电电压为2V左右。通过以上的实施例1及对比实施例1进行对比，结果表明负极材料为Li4Ti5O12时， 采用掺杂有金属元素Mg的LiNiPO4的正极复合材料装配而成的电池体系能得到3. 5V电压， 而采用掺杂有金属元素Mg的LiFePO4的正极复合材料装配而成的电池体系只能获得2V电 压，在相同的放电电压范围内，LiNiPO4/ Li4Ti5O12电池体系能对外提供更多能量。对比实施例2
以化学纯LiAc、Ni(Ac)2、(NH4)2HP04为原料，不掺杂金属元素。按摩尔比Li =Ni :P为1 1 1的比例进行配料，加入适量的无水乙醇，在球磨罐中混合均勻，时间为4h ；加入5%含量 的葡萄糖，在磁力搅拌机上搅拌池，搅拌转速为350r/min，形成流变相浆料。然后在保护气 氛下，于150°C温度下保温证；放入程控卧式炉，控制升温速率30°C /min，加热至350°C，保 温IOh ；取出，球磨池后，再次放入程控卧式炉中，控制升温速率30°C /min,加热至750°C， 保温15h，即得到产物。制备得到的未掺杂金属元素的LiNiPO4复合材料。分别以未掺杂金属元素的LiNiPO4复合材料和实施例1中所得到的Li4Ti5O12材料 为正、负极，按本发明的电池体系的装配方法装配，得到电池体系。其电池电压为3. 4V，放电 平台不平稳，0. IC下放电极化严重，基本没有容量。通过以上的实施例1及对比实施例2进行对比，结果表明掺杂金属元素的Mg，由于 LiNiPO4材料的电化学性能改善，LiNiPO4/ Li4Ti5O12电池体系的放电比容量得到提高，放电 平台平稳。实施例2
以化学纯的 NiC2O4 · H2O, (NH4)2HPO4, Li2CO3, ZrO 为原料，按摩尔比，即 Li =Ni =P =Zr 为 0. 96 1 1 0. 04的比例进行配料，加入适量的无水乙醇，在球磨罐中混合均勻，时间为4h ； 在混合均勻的原料中加入最终产物中含碳量为5%的柠檬酸，在磁力搅拌机上搅拌池，搅拌 转速为350r/min，形成流变相浆料。然后在保护气氛下，于150°C温度下保温IOh ；再放入程控卧式炉，控制升温速率5°C /min,加热至350°C，保温证；取出，球磨池后，再次放入程控 卧式炉中，控制升温速率5°C /min，加热至750°C，保温15h，制备得到的LiNiPO4复合材料。将Li (OH)2和TW2按物质的量，即Li =Ti之比为4 5加入球磨罐中，研磨混合6 小时。取出，以质量百分比为20%的量加入PVB (聚乙烯醇缩丁醛)，在磁力搅拌机上搅拌6 小时制成流变相后，90°C水浴待乙醇挥发完毕。放入程控卧式炉中下800°C加热10小时，得 到 Li4Ti5O12 材料。以制备的掺杂金属元素ττ的LiNiPO4复合材料为原料制备正极极片LiNiP04、 PVDF、乙炔黑按质量比，即LiNiPO4 =PVDF 乙炔黑为75 10 15的比例混合，以NMP为溶剂， 通过磁力搅拌制成均勻浆料，涂布在铝箔上，于120°C恒温烘箱中真空烘干备用。以实施例1所制备的Li4Ti5O12材料制备负极极片，方法同正极极片的制备，涂布在 铜片上，采用含IM LiPF6/(EC+DMC)的有机溶液作为电解液，其中EC与DMC的体积比为1 : 1，正负极容量配比保持在1 :1. 05，装配得到的电池体系，放电电压为3. 5V，放电容量提高 68mAh/g，放电电压平稳。对比实施例3
以化学纯的 FeC2O4 · H2O, (NH4)2HPO4, Li2CO3, ZrO 为原料，按摩尔比，即 Li =Fe =P =Zr 为 0. 96 1 1 0. 04的比例进行配料，加入适量的无水乙醇，在球磨罐中混合均勻，时间为4h ； 在混合均勻的原料中加入最终产物中含碳量为5%的柠檬酸，在磁力搅拌机上搅拌池，搅拌 转速为350r/min，形成流变相浆料。然后在保护气氛下，于150°C温度下保温IOh ；再放入 程控卧式炉，控制升温速率5°C /min,加热至350°C，保温证；取出，球磨池后，再次放入程 控卧式炉中，控制升温速率5°C /min,加热至750°C，保温15h，制备得到掺杂金属元素rLr的 LiFePO4复合材料。以上述制备的掺杂金属元素&的LiFePO4复合材料为原料制备正极极片 LiFePO4、PVDF、乙炔黑按质量比，即LiNiPO4 :PVDF 乙炔黑为75 10 15的比例混合，以NMP 为溶剂，通过磁力搅拌制成均勻浆料，涂布在铝箔上，于120°C恒温烘箱中真空烘干备用。以实施例1所得到的Li4Ti5O12材料制备负极极片，方法同正极极片的制备，涂布在 铜片上，采用含IM LiPF6/(EC+DMC)的有机溶液作为电解液，其中EC与DMC的体积比为1 : 1，正负极容量配比保持在1 :1. 05，装配得到的电池体系，放电电压为2V左右。通过以上的实施例2及对比实施例3进行对比，结果表明负极材料为Li4Ti5O12时， 采用掺杂有金属元素^ 的LiNiPO4W正极复合材料装配而成的电池体系能得到3. 5V电压， 而采用掺杂有金属元素ττ的LiFePO4的正极复合材料装配而成的电池体系只能获得2V电 压，在相同的放电电压范围内，LiNiPO4/ Li4Ti5O12电池体系能对外提供更多能量。实施例3
以化学纯的 NiC2O4 ·Η20, (NH4)2HPO4, Li2CO3, ZnCO3 为原料，按摩尔比，即 Li =Ni =P =Zn 为 0. 99 1 1 0. 01的比例进行配料，加入适量的无水乙醇，在球磨罐中混合均勻，时间为4h ； 在混合均勻的原料中加入最终产物中含碳量为5%的柠檬酸，在磁力搅拌机上搅拌池，搅拌 转速为350r/min，形成流变相浆料。然后在保护气氛下，于150°C温度下保温IOh ；再放入程 控卧式炉，控制升温速率5°C /min，加热至350°C，保温证；取出，球磨池后，再次放入程控 卧式炉中，控制升温速率5°C /min，加热至750°C，保温15h，制备得到的LiNiPO4复合材料。将Li2CO3和TiO2按物质的量，即Li =Ti之比为4 5加入球磨罐中，研磨混合3小时。取出，以质量百分比为20%的量加入葡萄糖，在磁力搅拌机上搅拌6小时制成流变相后， 90°C水浴待乙醇挥发完毕。放入程控卧式炉中800°C下加热12小时，得到Li4Ti5O12材料。以上述制备的掺杂有金属元素Si的LiNiPO4复合材料为原料制备正极极片 LiNiP04、PVDF、乙炔黑按质量比，即LiNiPO4 =PVDF 乙炔黑为75 10 15的比例进行混合，以 NMP为溶剂，通过磁力搅拌制成均勻浆料，涂布在铝箔上，于120°C恒温烘箱中真空烘干备 用。以实施例1所得的Li4Ti5O12材料制备负极极片，方法同正极极片的制备，涂布在铜 片上，采用含IM LiPF6/(EC+DMC)的有机溶液作为电解液，其中EC与DMC的体积比为1 :1， 正负极容量配比保持在1 :1. 05，装配得到本发明提到的电池体系，放电电压为3. 5V，放电 比容量提高79mAh/g，放电电压平稳。综上所述，本发明的一种新型安全电池体系LiNiPO4/ Li4Ti5O12、相对于正极不掺 杂金属元素的电池体系LiFePO4/ Li4Ti5O12相比，在相同的电压范围内，本发明的正极掺 杂金属元素的安全电池体系LiNiPO4/ Li4Ti5O12能够放出更多的能量；且由于掺杂改性， LiNiPO4的电化学性能得到改善，LiNiPO4/ Li4Ti5O12电池体系的放电比容量得到不同程度提升。以上所述内容仅为本发明构思下的基本说明，而依据本发明的技术方案所作的任 何等效变换，均应属于本发明的保护范围。
权利要求
1.一种LiNiPO4/ Li4Ti5O12的新型电池体系，包括Li4Ti5O12负极材料，其特征在于还包 括掺杂有金属元素M的LiNiPO4正极复合材料；所述金属元素M为Mg、Zr、Ti、Si或Co。
2.如权利要求1所述的LiNiPO4/Li4Ti5O12的新型电池体系，其特征在于所述的掺杂 有金属元素M的LiNiPO4正极复合材料中，Ni、P、Li以及金属元素M的摩尔配比，即Ni =P Li :M 为(0. 9-0. 99) :1:1: (0. 1-0. 01)。
3.—种如权利要求1或2所述的LiNiPO4/ Li4Ti5O12的新型电池体系的制备方法，包括 Li4Ti5O12负极材料的制备，其特征在于还包括掺杂有金属元素M的LiNiPO4正极复合材料的 制备及LiNiPO4/ Li4Ti5O12电池体系的装配；其中所述的掺杂有金属元素M的LiNiPO4正极复合材料的制备，包括如下制备步骤a、将原料NiC2O4· 2H20、NH4H2PO4、LiOH. H2O以及金属元素M的盐按Ni =P =Li =M的摩尔 比为0.9 0.99:1:1:0. 1 0.01的比例在球磨罐中混合球磨，以乙醇为球磨介质；在上述混合好的原料中以最终产物中含碳质量百分比为0%-20%的比例加入葡萄糖、 麦芽糖或柠檬酸等碳源，然后在磁力搅拌机上搅拌，形成流变相的混合物；其中所述的金属元素M的盐为该金属的醋酸盐、碳酸盐或该金属的氧化物；b、将步骤a中所得的流变相混合物放入石英舟中，在气体保护气氛下70-90°C下恒温， 形成固体前驱物；所述气体为N2与H2的混合气体或Ar与H2的混合气体；N2与H2的混合气体或Ar与H2的混合气体中H2的体积比为5% ；C、将步骤b所得的固体前驱物放入程控式炉中以1-30°C /min升温，到达300°C时保温 3-10h得固态物；d、将步骤c所得固态物取出，再次球磨，球磨后的物质再次放入程控式炉中以1 300C /min升温，到达650°C时保温10 30h，得掺杂有金属元素M的LiNiPO4正极复合材 料；其中所述的LiNiPO4/ Li4Ti5O12电池体系的装配，包括如下制备步骤a、以上述所得的掺杂有金属元素M的LiNiPO4正极复合材料为原料制备正极极片即 将LiNiPO4 =PVDF 乙炔黑按质量比为75 85 10 5 :15 10的比例混合，以N-甲基吡 硌烷酮为溶剂，通过磁力搅拌制成均勻浆料，涂布在铝箔上，于120°C恒温烘箱中真空烘干b、以Li4Ti5O12MW制备负极极片，将Li4Ti5O12=PVDF 乙炔黑按质量比为75 85 :10 5 15 10的比例混合，以N-甲基吡硌烷酮为溶剂，通过磁力搅拌制成均勻浆料，涂布在铜 片上备用；c、采用上述的正、负极片，用含IMLiPF6/ (EC+DMC)的有机溶液作为电解液，最终装配 成LiNiP04/Li4Ti5012安全电池体系，其中正负极容量配比保持在1 (1. 05 1. 2)。
4.如权利要求3所述的一种LiNiPO4/ Li4Ti5O12的新型电池体系的制备方法，其特征在 于所述的Li4Ti5O12负极材料的制备包括如下制备步骤a、将锂源和钛源按物质的摩尔比即Li=Ti为4 :5加入研钵中，研磨混合3-6小时；b、取出，以质量百分比为20%的量加入柠檬酸或聚乙烯醇缩丁醛等碳源，在磁力搅拌 机上搅拌6-10小时制成流变相后，70-90°C水浴待乙醇挥发完毕；c、放入程控卧式炉中进行800°C加热10-15小时，即得到Li4Ti5O12负极材料。
5.如权利要求3所述的一种LiNiPO4/Li4Ti5O12的新型电池体系的制备方法，其特征在 于所述的掺杂有金属元素M的LiNiPO4正极复合材料的制备中，步骤a中NiC2O4 ·2Η20可用 Ni (Ac)2 替代。
6.如权利要求3所述的一种LiNiPO4/Li4Ti5O12的新型电池体系的制备方法，其特 征在于所述的掺杂有金属元素M的LiNiPO4正极复合材料的制备，步骤a中NH4H2PO4可用 (NH4)2HPO4 替代。
7.如权利要求3所述的一种LiNiPO4Zli4Ti5O12的新型电池体系的制备方法，其特征在 于所述的掺杂有金属元素M的LiNiPO4正极复合材料的制备，步骤a中LiOH ·Η20可用Li2CO3 或LiAc替代。
8.如权利要求3所述的一种LiNiPO4/Li4Ti5O12W新型电池体系的制备方法，其特征 在于所述的LiNiPO4/ Li4Ti5O12电池体系的装配中，步骤a中制备正极极片即将LiNiPO4: PVDF 乙炔黑按质量比为75 80 10 15 10的比例混合。
9.如权利要求3所述的一种LiNiPO4/Li4Ti5O12W新型电池体系的制备方法，其特征 在于所述的LiNiPO4/ Li4Ti5O12电池体系的装配中，步骤c中所述的含IM LiPF6/ (EC+DMC) 的有机溶剂，其中EC与DMC的体积比为1:1。
全文摘要
本发明公开了一种LiNiPO4/Li4Ti5O12的新型电池体系及其制备方法。所述的LiNiPO4/Li4Ti5O12新型电池体系即采用掺杂Mg或Zr等金属元素的LiNiPO4复合材料作为正极，以Li4Ti5O12为负极，组装成的安全电池体系，电池电压为3.5V。其制备方法，包括改性正极材料、负极材料的制备及LiNiPO4/Li4Ti5O12电池体系的装配等3个步骤。本发明的LiNiPO4/Li4Ti5O12新型电池体系，由于正负极均采用了安全性材料，安全性更好。且由于正极掺杂Mg、Zr、Ti、Zn或Co等金属元素，放电比容量比未掺杂金属元素时提高了60-80mAh/g。
文档编号H01M4/58GK102088072SQ201110007460
公开日2011年6月8日 申请日期2011年1月14日 优先权日2011年1月14日
发明者徐静静, 赖春艳 申请人:上海电力学院