一种非水性电解质锂离子电池的负极材料的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种非水性电解质锂离子电池的负极材料，非水性电解质锂离子电池的负极材料包含活性材料LiXCoYMZO2；其中0.8≤X≤1.3，0.65≤Y≤0.95，0.05≤Z≤0.35。本发明通过采用M（Mn，W，Ta，Ti，Nb）元素部分替代LiCoO2中的Co，可以使形成的材料晶格常数更小，结构性能更稳定，以此活性材料为负极电极制得的锂离子电池有更好的充放电循环特性和更好的循环寿命。
【专利说明】一种非水性电解质锂离子电池的负极材料
【技术领域】:
[0001]本发明涉及锂离子电池材料加工【技术领域】，尤其涉及一种非水性电解质锂离子电池的负极材料。
【背景技术】:
[0002]锂离子电池的优点在于能量密度高、开路电压高、比容量大、自放电率低、寿命长、没有记忆效应而得到广泛应用。
[0003]电池材料对锂离子电池有重要影响。采用非水性电解质，负极材料以LiCo02为活性材料的锂离子电池经过多次循环充放电容量有下降的问题。因此不断研究开发工作性能更好的材料成为需要。
【发明内容】
:
[0004]为了弥补现有技术问题，本发明的目的是提供一种非水性电解质锂离子电池的负极材料，负极电极制得的锂离子电池有更好的充放电循环特性和更好的循环寿命，进一步提闻电池性能。
[0005]本发明的技术方案如下:
[0006]非水性电解质锂离子电池的负极材料，其特征在于:所述的非水性电解质锂离子电池的负极材料包含活性材料LixCoY MzO2 ;其中0.8≤X≤1.3，0.65≤Y≤0.95，
0.05 ≤ Z ≤ 0.35。
[0007]所述的非水性电解质锂离子电池的负极材料，其特征在于:所述的M为Mn、W、Ta、T1、Nb中的至少一种。
[0008]所述的非水性电解质锂离子电池的负极材料，其特征在于:所述的活性材料是LixCoy MnzO2 ;其中 I ≤ X ≤ 1.2，0.7 ≤ Y ≤ 0.9，Z=1-Y。
[0009]所述的非水性电解质锂离子电池的负极材料，其特征在于:所述的活性材料LixCoYMnzO2的晶格常数小于LiCoO2 ;其中I≤X≤1.2，0.7≤Y≤0.9，Z=1-Y。
[0010]所述的非水性电解质锂离子电池的负极材料，其特征在于:以非水性电解质锂离子电池的负极材料的百分含量为基准，所述的活性材料含量不少于20wt%。
[0011]本发明的优点是:
[0012]本发明通过采用M (Mn，W，Ta，Ti，Nb)元素部分替代LiCoO2中的Co，可以使形成的材料晶格常数更小，结构性能更稳定，以此活性材料为负极电极制得的锂离子电池有更好的充放电循环特性和更好的循环寿命。
【具体实施方式】:
[0013]为了使本发明所解决的技术问题、技术方案、有益效果更加清楚明白，以下结合【具体实施方式】和实施例，对本发明做进一步的详细说明。
[0014]对比例I[0015]I) LiCoO2 的制备
[0016]以比例lmol Li2CO3:2mol CoCO3制得混合物，然后将混合物加热至900度12小时制得。
[0017]实施例
[0018]2) LixCoy MzO2 的制备(M=Mn，W, Ta, Ti, Nb)
[0019]以一定比例混合Li2CO3, CoCO3和W、Mn、Ta、T1、Nb至少一种氧化物制得混合物，其中Li原子=X mol, Co原子=Y mol, M原子=Z mo I ;然后将混合物加热至900度12小时制得。
[0020]实施例1
[0021 ] 用上述方法制得LiCoa 9Mn0.[0022]实施例2
[0023]用上述方法制得LiCo。.9ff0.A
[0024]实施例3
[0025]用上述方法制得LiCotl.9Ta0.[0026]实施例4
[0027]用上述方法制得LiCotl.9Ti0.[0028]实施例5
[0029]用上述方法制得LiCo。.9Nb0.[0030]3)负极的制备
[0031 ] 70wt%的LiCoO2或者LixCoY MzO2作为负电极活化材料，20wt%的炭黑作为导电剂，10wt%的偏四氟乙烯为粘结剂混合搅拌，涂布在铜箔上烘干辊压。
[0032]4)电池的制备
[0033]用锂或者公知的锂混合物制得正极，分别将上述正，负极与聚丙烯膜卷绕成一个锂离子电池的极芯，加入非水性电解液，注入电池铝壳中，密封化成制得锂离子电池。
[0034]电化学性能测试
[0035]将实施例1-5及对比例I制备的电池以0.2C充电至4.5V，而后以0.2C放电至
2.0V。此充放电过程循环20次，将电池在第20次的放电容量占第2次的放电容量的比例值记录于表1中:
[0036]表1电池在第20次的放电容量占第2次的放电容量的比例值
[0037]
【权利要求】
1.一种非水性电解质锂离子电池的负极材料，其特征在于:所述的非水性电解质锂离子电池的负极材料包含活性材料LixCoYMz02 ;其中0.8≤X≤1.3，0.65≤Y≤0.95，0.05 ≤ Z ≤ 0.35。
2.根据权利要求1所述的非水性电解质锂离子电池的负极材料，其特征在于:所述的M为Mn、W、Ta、T1、Nb中的至少一种。
3.根据权利要求1或2所述的非水性电解质锂离子电池的负极材料，其特征在于:所述的活性材料是LixCoyMnzO2 ;其中I≤X≤1.2，0.7≤Y≤0.9，Z=1-Y。
4.根据权利要求3所述的非水性电解质锂离子电池的负极材料，其特征在于:所述的活性材料LixCoYMnz02的晶格常数小于LiCoO2 ;其中I≤X≤1.2，0.7≤Y≤0.9，Z=1_Y。
5.根据权利要求f2任一项所述的非水性电解质锂离子电池的负极材料，其特征在于:以非水性电解质锂离子电池的负极材料的百分含量为基准，所述的活性材料含量不少于 20wt%。
【文档编号】H01M4/525GK103972498SQ201410134585
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年4月2日 优先权日:2014年4月2日
【发明者】王伟, 高博, 赵夫涛, 姜银珠, 李佳胜 申请人:芜湖浙鑫新能源有限公司