锂盐复合材料、负极片及其制备方法、电池和用电装置与流程

文档序号:33622158发布日期:2023-03-25 12:40阅读:63来源:国知局
锂盐复合材料、负极片及其制备方法、电池和用电装置与流程

1.本技术涉及电池技术领域,具体涉及一种锂盐复合材料、负极片及其制备方法、电池和用电装置。


背景技术:

2.节能减排是汽车产业可持续发展的关键,电动车辆由于其节能环保的优势成为汽车产业可持续发展的重要组成部分。对于电动车辆而言,电池技术又是关乎其发展的一项重要因素。
3.而且随着电池应用的越来越普及,市场对电池的相关性能如循环性能等要求越来越高。
4.然而,锂离子电池在首次充放电过程中,电极材料与电解液在固液相界面上发生反应,形成一层覆盖于电极材料表面的“固体电解质界面膜”(solid electrolyte interface)简称sei膜。sei膜的形成将会导致正极材料活性锂损失。这样,首次放电部分锂无法嵌回正极材料,导致首效降低。
5.为了降低或弥补sei膜消耗的锂离子,在目前公开的有效手段中,其中一种是在负极极片表面进行预锂化处理,以在负极片活性层表面形成锂化合物层。但是研究发现,该预锂化的负极片在电池循环过程中sei膜容易破裂,并在sei膜的破裂处形成新的sei膜,从而导致活性锂不断被消耗。这个过程降低了电池循环性能。


技术实现要素:

6.鉴于上述问题,本技术实施例提供一种锂盐复合材料、负极片及其制备方法、电池和用电装置,以解决现有预锂化负极在循环中不断消耗活性锂导致电池循环性能低的技术问题。
7.第一方面,本技术实施例供了一种锂盐复合材料。本技术实施例包括锂盐颗粒和包覆锂盐颗粒的金属锂包覆层。
8.本技术实施例锂盐复合材料采用金属锂包覆锂盐,当将本技术实施例锂盐复合材料作为添加剂添加至负极片中后,能够在充放电过程中提供锂离子,起到补锂作用,提高电池的首效;而且与电解液接触后,锂盐颗粒能够在负极活性层中形成局部高浓电解液,从而形成稳定且组分丰富的sei膜,从而提高负极片的循环性能。
9.一些实施例中,锂盐颗粒和金属锂包覆层的质量比为0.05:1~1:1。
10.一些实施例中,锂盐复合材料的平均粒径dv50为50nm~100μm。
11.通过控制金属锂包覆层和锂盐颗粒两者的质量比和对锂盐复合材料粒径控制,能够提锂盐复合材料对电池首效增效作用,提高负极活性层中形成局部高浓的电解液所含锂盐浓度的稳定性,提高sei膜的稳定性和导离子率。
12.一些实施例中,锂盐颗粒的平均粒径dv50为10~500nm。
13.示范例中,锂盐颗粒中锂盐包括高氯酸锂、四氟硼酸锂、六氟砷酸锂、六氟磷酸锂、
双草酸硼酸锂、二氟草酸硼酸锂、双氟磺酰亚胺锂和双三氟甲基磺酰亚胺锂中的至少一种。
14.该些种类和粒径的锂盐具有良好的溶解性,能够在负极活性层中形成局部高浓电解液,提高sei膜的稳定性和导离子性。
15.第二方面,本技术实施例供了一种锂盐复合材料的制备方法。本技术实施锂盐复合材料制备方法包括如下步骤:
16.将金属锂原料采用干法在锂盐颗粒表面形成金属锂包覆层,包覆锂盐颗粒。
17.本技术实施例锂盐复合材料制备方法直接将金属锂原料在锂盐颗粒表面形成包覆层,赋予制备的锂盐复合材料具有上文本技术实施例锂盐复合材料所具有的核壳结构和作用。
18.一些实施例中,将金属锂原料采用干法在锂盐颗粒表面形成金属锂包覆层的方法包括如下步骤:
19.将金属锂原料与锂盐颗粒混合处理后于保护气氛中热处理,使金属锂原料熔融并在锂盐颗粒形成金属锂包覆层;
20.或
21.将金属锂原料与锂盐颗粒混合处理后进行辊压处理,使金属锂原料在锂盐颗粒形成金属锂包覆层。
22.通过该干法包覆法能有效将金属锂原料形成包覆层包覆于锂盐颗粒。
23.第三方面,本技术实施例供了一种负极片。本技术实施例负极片包括集流体和与集流体结合的负极活性层,其中,负极活性层含有上文本技术实施例锂盐复合材料和由本技术实施例锂盐复合材料制备方法制备的锂盐复合材料。
24.本技术实施例负极片通过在负极活性层中添加上文本技术实施例锂盐复合材料,能够有效提高电池的首效。与电解液接触后,锂盐复合材料所含的锂盐颗粒能够在负极活性层中形成局部高浓电解液,从而形成稳定且组分丰富的sei膜,从而提高负极片的循环性能,且sei膜的离子导率高。
25.一些实施例中,锂盐复合材料与负极活性材料的质量比为0.5:100~15:100。
26.通过控制锂盐复合材料在负极活性层中的含量,能够提高电池的首效,提高负极活性层中形成局部高浓电解液所含锂盐浓度的稳定性,提高sei膜的稳定性和导离子率。
27.一些实施例中,锂盐复合材料所含的金属锂包覆层中金属锂至少部分结合在负极活性材料表面上或/和嵌入负极活性材料表层中。负极活性层中所含的锂盐复合材料与负极活性材料接触后,至少部分金属锂能够结合在负极活性材料表面或嵌入至负极活性材料表层中。
28.一些实施例中,负极活性材料的平均粒径dv50为3~25μm。该粒径范围的负极活性材料具有高的压实密度。
29.示范例中,负极活性材料包括石墨、软碳、硬碳、中间相碳微球、纳米碳、单质硅、硅氧化合物、硅碳复合物、硅锡合金中的至少一种。该些负极活性材料具有高嵌金属锂能力,且能够提高锂盐复合材料所含金属锂嵌入的稳定性。
30.第四方面,本技术实施例供了一种负极片的制备方法。本技术实施例负极片制备方法包括如下步骤:
31.提供锂盐复合材料;锂盐复合材料为本技术实施例锂盐复合材料或由本技术实施
例锂盐复合材料制备方法制备的锂盐复合材料;
32.将锂盐复合材料与包括负极活性材料配制成负极浆料;
33.将负极浆料涂覆在集流体的至少一个表面,得到负极片。
34.本技术实施例负极片制备方法能够有效将锂盐复合材料与负极活性材料一起制备成负极活性层,能够充分与负极活性材料分散,从而使锂盐复合材料能够在充放电过程中充分起到补锂作用和而且锂盐能够在负极活性层中形成局部高浓电解液,从而形成稳定且组分丰富的sei膜,从而提高负极片的循环性能的比例混合。
35.一些实施例中,锂盐复合材料与负极活性材料按照质量比为0.5:100~15:100。控制锂盐复合材料在负极活性层中的含量,提高锂盐复合材料发挥的作用。
36.第五方面,本技术实施例提供了一种电池。本技术实施例电池包括本技术实施例负极片或由本技术实施例负极片制备方法制备的负极片。
37.本技术实施例电池具有良好的循环稳定性,且首效和能量密度高。
38.一些实施例中,电池经化成处理后,负极活性层中含有裸露的锂盐颗粒。在化成处理后,锂盐颗粒的存在,能够有效提高负极活性层中形成的局部高浓电解液浓度的稳定性,从而提高sei膜的稳定性,以提高负极片的循环性能。
39.一些实施例中,电池经化成处理后,负极片所含的负极活性材料表面形成有固体电解质界面膜,固体电解质界面膜至少部分包覆负极活性材料。该固体电解质界面膜至少包覆负极活性材料,能够提高电池的循环性能。
40.第六方面,本技术实施例提供了一种用电装置。本技术实施例用电装置包括本技术实施例二次电池,二次电池用于提供电能。
41.本技术实施例用电装置待机或续航时间长。
42.上述说明仅是本技术技术方案的概述,为了能够更清楚了解本技术的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本技术的具体实施方式。
附图说明
43.通过阅读对下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本技术的限制。而且在全部附图中,用相同的附图标号表示相同的部件。在附图中:
44.图1为本技术实施例锂盐复合材料制备方法流程示意图;
45.图2为本技术实施例负极片制备方法流程示意图;
46.图3为本技术实施例电池单体的一实施方式的结构示意图;
47.图4为图3所示电池单体的分解示意图;
48.图5为本技术实施例电池模块的一实施方式结构示意图;
49.图6为本技术实施例电池包的一实施方式结构示意图;
50.图7为图6所示电池包的分解结构示意图;
51.图8为包含本技术实施例电池作为电源的用电装置的一实施方式的示意图。
52.具体实施方式中的附图标号如下:
53.10、锂盐复合材料;
54.11、锂盐颗粒,12金属锂包覆层;
55.20、负极活性层;
56.21、负极活性材料,22、金属锂嵌入层,23、sei膜23,11’、部分溶解后的残存锂盐颗粒,24、粘结剂;
57.30、二次电池单体,31、壳体,32、电极组件,33、盖板;
58.40、电池模块
59.50、电池包,51、箱体,52、下箱体。
具体实施方式
60.下面将结合附图对本技术技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本技术的技术方案,因此只作为示例,而不能以此来限制本技术的保护范围。
61.除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同;本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本技术;本技术的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。
62.在本技术实施例的描述中,技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次关系。在本技术实施例的描述中,“多个”的含义是两个以上,除非另有明确具体的限定。
63.在本文中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
64.在本技术实施例的描述中,术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如a和/或b,可以表示:单独存在a,同时存在a和b,单独存在b这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
65.在本技术实施例的描述中,术语“多个”指的是两个以上(包括两个),同理,“多组”指的是两组以上(包括两组),“多片”指的是两片以上(包括两片)。
66.在本技术实施例的描述中,技术术语“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”“轴向”“径向”“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本技术实施例和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本技术实施例的限制。
67.在本技术实施例的描述中,除非另有明确的规定和限定,技术术语“安装”“相连”“连接”“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;也可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本技术实施例中的具体含义。
68.负极活性层在本技术实施例中是指负极片所含的活性层,至少含有负极活性材料
的层结构,其与集流体结合。
69.sei膜:中文名称为固体电解质界面膜(solid electrolyte interface),是指电池在首次充放电过程中,电极材料与电解液在固液相界面上发生反应,形成一层覆盖于电极材料表面的钝化层。
70.目前,从市场形势的发展来看,动力电池的应用越加广泛。动力电池不仅被应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源系统,而且还被广泛应用于电动自行车、电动摩托车、电动汽车等电动交通工具,以及军事装备和航空航天等多个领域。随着动力电池应用领域的不断扩大,其市场的需求量也在不断地扩增,同时对电池的循环性能等性能要求也越来越高。
71.锂离子电池在首次充放电过程中,电极材料特别是负极材料与电解液在固液相界面上发生反应,且与电解液中活性锂离子形成一层覆盖于电极材料表面的钝化层,从而消耗了部分活性锂离子,导致可用于正负极之间穿梭的活性锂离子含量减少,使得电池首效降低。
72.而且现有负极片如常用的石墨负极所形成的sei膜还存在不稳定特点,容易破裂。究其原因主要是因为sei膜中有机成分含量较高,缺乏无机组分,而无机组份主要是来源于电解液中锂盐的分解。因此,在电池充放电过程中,sei膜破裂处理不断形成新的sei膜,导致电解液中活性锂持续消耗,从而导致电池的循环性能不断恶化。
73.如果通过在电解液中直接增加锂盐的方式保持锂盐浓度,又会增加电解液的黏度不利于锂离子传导。
74.虽然现有公开报道可以通过对负极片表面进行预锂化处理,也即是预先负极片表面形成一层锂化合物膜层,能够有效降低电池在首次充分电过程中对活性锂的消耗,提高电池的首效等性能。如在公开的一种预锂化负极中,其先在负极活性层表面附着金属锂层,接着进行烘烤处理,然后通入反应气体进行反应,以在负极活性层表面原位生成sei膜层。因此,其是通过人工事先在负极活性层表面形成人造sei膜,以提升锂离子电池的能量密度和长循环性能。
75.但是发明人在研究中发现,现有预锂化极片形成的sei膜成分单一,而且离子导率差,相对电池充放电自然形成的sei膜成分而言,预锂化极片虽然能够提高首效,但是形成的sei膜稳定性更低,电池循环性能相对差。
76.为了提高sei膜的稳定性以提高电池循环性能,发明人研究发现,通过在负极活性层中添加金属锂和锂盐的复合物后,金属锂可以结合在负极活性材料上或进一步嵌入至负极活性材料中,起到持续补锂作用,在化成处理后,至少部分锂盐能够溶解于负极活性材料层间的电解液中,形成局部高浓的电解液,该局部高浓的电解液电解液在负极活性材料表面形成富含无机物的sei膜,从而能够显著提高sei膜的稳定性,以显著提高电池循环性能。由此提出了如下技术方案。
77.锂盐复合材料
78.第一方面,本技术实施例提供了一种锂盐复合材料。作为本技术的一实施例,本技术实施例锂盐复合材料结构如图1中的b图所示,锂盐复合材料10包括锂盐颗粒11和包覆锂盐颗粒11的金属锂包覆层12。
79.本技术实施例锂盐复合材料10所含的锂盐颗粒11作为锂盐复合材料10的核体,金
属锂包覆层12构成锂盐复合材料10的壳层。通过锂盐颗粒11和金属锂包覆层12构建了核壳结构。
80.本技术实施例锂盐复合材料10将金属锂包覆层12作为壳层,当将本技术实施例锂盐复合材料10作为添加剂添加至负极片中后,如与下文负极片所含的负极活性材料21一起制备负极片后,该金属锂包覆层12中的金属锂与锂盐能够在充放电过程中提供锂离子,起到补锂作用,提高电池的首效;而且与电解液接触后,锂盐颗粒能够在负极活性层中形成局部高浓电解液,从而形成稳定且组分丰富的sei膜,从而提高负极片的循环性能。
81.基于本技术实施例锂盐复合材料10的作用,本技术实施例锂盐复合材料10可以作为添加剂,如果作为补锂添加剂或提高sei膜稳定性的sei膜添加剂。如可以添加至负极活性层中,用于起到补锂作用和提高sei膜稳定性的作用。
82.一些实施例中,锂盐颗粒11和金属锂包覆层12的质量比可以为0.05:1~1:1,进一步可以为0.1:1~1:1,更进一步可以为0.5:1~1:1,示范例中,可以是0.05:1、0.1:1、0.2:1、0.3:1、0.4:1、0.5:1、0.6:1、0.7:1、0.8:1、0.9:1、1:1等典型但非限制性的质量比。
83.一些实施例中,锂盐复合材料10的颗粒粒径为50nm~100μm,示范例中,可以是50nm、60nm、70nm、80nm、90nm、100μm等。该粒径范围能够有效在负极活性层中分散,提高分散性。
84.通过控制金属锂包覆层12和锂盐颗粒11两者的质量比和对锂盐复合材料10粒径控制,能够提锂盐复合材料10对电池首效增效作用,提高下文负极片所含负极活性层20中形成局部高浓的电解液所含锂盐浓度的稳定性和局部高浓的电解液的持续性,提高负极片形成的sei膜的稳定性和导离子率。
85.一些实施例中,锂盐颗粒11的粒径d50可以为10~500nm,进一步可以为50~500nm、100~400nm等,示范例中,可以是10nm、50nm、100nm、150nm、200nm、250nm、300nm、350nm、400nm、450nm、500nm等典型但非限制性的粒径。
86.示范例中,锂盐颗粒11中锂盐可以包括高氯酸锂(liclo4)、四氟硼酸锂(libf4)、六氟砷酸锂(liasf6)、六氟磷酸锂(lipf6)、双草酸硼酸锂(libob)、二氟草酸硼酸锂(lidfob)、双氟磺酰亚胺锂(lifsi)和双三氟甲基磺酰亚胺锂(litfsi)中的至少一种。
87.该些种类和粒径的锂盐具有良好的溶解性,能够在如下文负极片所含负极活性层20中形成局部高浓电解液,提高下文负极片中sei膜的稳定性和导离子性。
88.锂盐复合材料的制备方法
89.第二方面,本技术实施例提供了上文本技术实施例锂盐复合材料10的制备方法。如图1所示,本技术实施例锂盐复合材料10的制备方法包括如下步骤:
90.s01:将金属锂原料采用干法在锂盐颗粒11表面形成金属锂包覆层12,包覆锂盐颗粒11。
91.本技术实施例锂盐复合材料10的制备方法中的干法是相对溶剂而言,是指在非溶剂的条件下将金属锂原料在锂盐颗粒11表面形成金属锂包覆层12。另外,该包覆包括部分包覆和全包覆状态。
92.因此,本技术实施例锂盐复合材料10制备方法直接将金属锂原料在锂盐颗粒11表面形成包覆层,从而制备锂盐复合材料10,并赋予锂盐复合材料10具有上文本技术实施例锂盐复合材料10所具有的核壳结构和作用。
93.一些实施例中,步骤s01中将金属锂原料采用干法在锂盐颗粒11表面形成金属锂包覆层12的方法包括如下步骤:
94.将金属锂原料与锂盐颗粒11混合处理后于保护气氛中热处理,使金属锂原料熔融并在锂盐颗粒11形成金属锂包覆层12;
95.或一些实施例中,步骤s01中将金属锂原料采用干法在锂盐颗粒11表面形成金属锂包覆层12的方法包括如下步骤:
96.将金属锂原料与锂盐颗粒11混合处理后进行辊压处理,使金属锂原料在锂盐颗粒11形成金属锂包覆层12。
97.通过热处理熔融或辊压使得金属锂原料包覆在锂盐颗粒11表面,能够使得金属锂包覆层12均匀,并有效包覆锂盐颗粒11。其中,热处理的条件应该是能够保证金属锂原料熔融但稳定,如不被氧化等。辊压处理是利用金属锂原料的延展性,但是应该控制辊压压力保证金属锂原料能够被辊压延展且保证锂盐颗粒的稳定性。
98.示范例中,金属锂原料与锂盐颗粒11混合处理可以如图1中的a图所示,将锂盐颗粒11与金属锂原料分别铺设形成层,且锂盐颗粒层与金属锂原料层交替层叠设置。这样,能够有效提高金属锂原料与锂盐颗粒11的分散性,通过上述热处理和辊压处理后,从而提高金属锂包覆层12的均匀性。
99.示范例中,该金属锂原料可以是金属锂锭、金属锂粉、金属锂箔、金属锂绳。
100.负极片
101.第三方面,本技术实施例提供了一种负极片。本技术实施例负极片包括集流体和与集流体结合的负极活性层,其中,负极活性层含有上文本技术实施例锂盐复合材料10。
102.这样,本技术实施例负极片通过在负极活性层中添加上文本技术实施例锂盐复合材料10。因此,该锂盐复合材料10能够起到补锂的作用,有效提高电池的首效。当与电解液接触后,锂盐复合材料10所含的锂盐颗粒11能够在负极活性层中形成局部高浓电解液,从而形成稳定且组分丰富的sei膜,从而提高负极片的循环性能,且sei膜的离子导率高。
103.发明人在研究中发现,当上文本技术实施例锂盐复合材料10掺杂在负极活性层中后,锂盐复合材料10与负极活性层所含负极活性材料接触。在电池化成处理之前,与负极活性材料接触的锂盐复合材料10的金属包覆层12会向负极活性材料迁移,结合在负极活性材料表面或嵌入至负极活性材料的表层中,形成嵌入层。
104.作为本技术的一些实施例,如图2中的b图和c图,本技术实施例负极片结构包括集流体和与集流体结合的负极活性层20。其中,负极活性层20含有锂盐复合材料10和负极活性材料21。锂盐复合材料10与负极活性材料21接触后,金属锂包覆层12向负极活性材料21表面迁移。结合在负极活性材料21表面或嵌入至负极活性材料21的表层中,或同时结合在负极活性材料21表面和负极活性材料21的表层中。随着金属锂包覆层12向负极活性材料21表面迁移渗透,可能导致部分锂盐颗粒11裸露。
105.当本技术实施例锂盐复合材料10所含金属锂包覆层12中金属锂至少部分是嵌入负极活性材料21的表层中时,在负极活性材料21颗粒表面形成如图2中的b图和c图所示的金属锂嵌入层22。
106.当然,不排除负极活性层20中存在没有发生金属锂迁移的锂盐复合材料10。基于锂盐复合材料10的结构,能够在负极片化成处理前,金属锂包覆层12向负极活性材料21表
面迁移,可以降低金属锂包覆层12的厚度或提前使得锂盐颗粒11在化成处理前裸露,提高负极片与电解液接触后在负极活性层20中形成局部高浓电解液的速率,从而加速sei的形成,并提高sei稳定性;迁移至负极活性材料12表面或表层中的金属锂,能够加速在充放电过程中锂离子脱出速率,提高电池的首效效果。
107.实施例中,负极片的负极活性层20中所含的锂盐复合材料10可以分散在相邻负极活性材料21颗粒之间。当本技术实施例负极片与电解液接触后,电极液浸润至负极活性层20中,且与锂盐颗粒11接触,锂盐颗粒11会至少部分是溶解在电解液中,从而在负极活性层20中形成局部高浓电解液。其中,当锂盐颗粒11部分溶解后,剩余的残存锂盐为残存锂盐颗粒11’,如图2中c图所示。在充放电过程中,该局部高浓电解液与负极活性材料21界面发生反应并可以至少在负极活性材料21表面原位生成富含无机物的如图2中的c图所示的sei膜23。而且金属锂和残存锂盐颗粒11’还能够及时补充由于生成sei膜23而消耗的局部高浓电解液所含锂盐,保持局部高浓电解液中无机物浓度的稳定,从而提高sei膜23的稳定性。
108.因此,本技术实施例负极片通过所含的锂盐复合材料10,能够有效提高电池的首效,而且所含的锂盐颗粒11与电解液接触后至少部分溶解且能够在负极活性层20中形成局部高浓电解液,从而在充放电过程中至少于负极活性材料21表面原位生长sei膜23,且能够有效保证sei膜23的稳定。同时,由于sei膜23是在化成处理阶段生长,因此,相对当前预锂化电极,原位生长的该sei膜23成分丰富,具有高的离子导率。
109.基于上述本技术实施例负极片所含的锂盐复合材料10,使得负极片经充放电处理后,本技术实施例负极片所含负极活性材料21表面原位生成富含无机物的如图2中的c图所示的sei膜23。因此,一些实施例中,本技术实施例负极片经化成(充放电处理)后,至少在负极活性材料21表面原位生长有sei膜23。
110.示范例中,生长于负极活性材料21表面的sei膜23是至少包覆负极活性材料21,如图2中的c图所示。其中,该包覆相对理想的是全包覆。当然不排除至少部分sei膜23是半包覆。
111.其中,当经化成生长的sei膜23包覆负极活性材料21是指sei膜23包覆如图2中的金属锂嵌入层22。当负极活性材料21表面结合有金属锂时,该sei膜23是包覆表面结合有金属锂的负极活性材料21。
112.一些实施例中,锂盐复合材料10与负极活性材料21的质量比可以为0.5:100~15:100,进一步可以为1:100~10:100,示范例中,可以是0.5:100、1:100、2:100、3:100、4:100、5:100、6:100、7:100、8:100、9:100、10:100、11:100、12:100、13:100、14:100、15:100等典型但非限制性的质量比。
113.通过控制锂盐复合材料10在负极活性层20中的含量,能够提高负极片对电池首效增效作用,而且能够提高提高负极活性层20中形成局部高浓的电解液所含锂盐浓度的稳定性,从而提高形成的sei膜23的均匀性、稳定性和导离子率。
114.一些实施例中,上文各实施例中的负极活性材料21中的负极活性材料21的粒径d50为3~25μm,进一步可以为5~20μm等,示范例中,可以是3μm、5μm、8μm、10μm、13μm、15μm、18μm、20μm、23μm、25μm等典型但非限制性的粒径。该粒径范围的负极活性材料21具有高的压实密度。
115.示范例中,负极活性材料21中的负极材料包括石墨、软碳、硬碳、中间相碳微球、纳
米碳、单质硅、硅氧化合物、硅碳复合物、硅锡合金中的至少一种。该些负极材料在具有高导电率和高容量基础上,而且,该些负极材料能够提高负极活性材料21嵌金属锂能力,且能够提高金属锂嵌入的稳定性。如当负极材料为石墨时,该金属锂可以嵌入至石墨层之间,形成金属锂嵌入层22,或同时结合在石墨片层表面上。
116.另外,上述各实施例中的负极片所含负极活性层20除了含有上文负极活性材料21、锂盐复合材料10之外,还含有负极活性层所含的粘结剂或进一步含有导电剂等组分。该粘结剂能够有效粘结负极活性材料21、锂盐复合材料10和导电剂等组分,保证负极活性层20的压实密度、剥离强度等力学性能。其中,粘结剂如果图2中a图、b图和c图所示,粘结剂03能够有效粘结负极活性材料21、锂盐颗粒23和导电剂等组分。
117.实施例中,粘结剂24在负极活性层20中的质量百分含量为0.5~5%,进一步可以是2~3%。示范例中,该粘结剂的可以包括但不限于聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚丙烯酸、聚酰亚胺、聚丙烯腈中的至少一种。该含量范围和种类的粘结剂能够增强包括负极活性材料21、锂盐复合材料10之间的粘结强度,提高负极活性层20的力学性能,提高本技术实施例负极片的能量密度和循环性能。
118.实施例中,当负极活性层20含有导电剂时,导电剂在负极活性层20中的质量百分含量可以为0.5~5%,进一步可以是2~3%。示范例中,该导电剂可以包括但不限于导电炭黑、超导炭黑、导电石墨、乙炔黑、科琴黑、石墨烯或碳纳米管等中的至少一种。该含量范围和种类的导电剂能够均匀分散,与负极活性层20所含的改性石墨等组分起到导电的增效作用,提高负极活性层的电子导率。
119.当然,上述各实施例中的负极片所含负极活性层20还可以含有相应的助剂组分,如增稠剂或分散等等助剂,具体可以根据需要进行选择和控制含量。该些组分的存在,能够提高负极活性层20所含各组分的分散均匀性和性能的稳定性。
120.负极片的制备方法
121.第三方面,本技术实施例提供了上文负极片的制备方法。本技术实施例负极片制备方法的工艺流程如图2所示,包括如下步骤:
122.s01:提供上文本技术实施例锂盐复合材料10;
123.s02:将锂盐复合材料10与包括负极活性材料21配制成负极浆料;
124.s03:将负极浆料涂覆在集流体的至少一个表面,形成负极活性层20,得到负极片。
125.本技术实施例负极片的制备方法将上文本技术实施例锂盐复合材料10与包括负极活性材料21等组分的负极浆料组分一起配制成负极浆料,在集流体上负极活性层20后,锂盐复合材料10能够充分与负极活性材料混合,从而使锂盐复合材料10能够在充放电过程中充分起到补锂作用和而且锂盐能够在负极活性层20中形成局部高浓电解液,从而形成稳定且组分丰富的sei膜,从而提高负极片的循环性能的比例混合。
126.当制备的负极片在用于电池的化成处理之前的静置过程中,锂盐复合材料10所含的金属锂包覆层12与负极活性材料21接触,金属锂包覆层12中的金属锂存在向负极活性材料21表面迁移现象,如上文负极片中所述的,至少结合至负极活性材料21表面或嵌入至负极活性材料21表层中,或同时至少结合在负极活性材料21表面和嵌入至负极活性材料21表层中。随着金属锂包覆层12中的金属锂逐渐结合至负极活性材料21表面或嵌入至负极活性材料21表层中,可能导致至少部分锂盐颗粒11逐渐裸露出来。其中,嵌入至负极活性材料21
表层中的金属锂在负极活性材料21表层形成上文本技术实施例负极片所含的金属锂嵌入层22。
127.因此,一些实施例中,本技术实施例负极片制备方法能够有效将锂盐复合材料10掺杂至负极活性层20中,并使得锂盐复合材料10所含金属锂至少结合至负极活性材料21表面或嵌入至负极活性材料21表层中,使得锂盐颗粒11裸露并分散在负极活性层20中,从而使得本技术负极片在化成过程中能够至少在负极活性材料21表面原位生长sei膜23,并有效保证sei膜23的稳定,而且sei膜23成分丰富,离子导率高。另外,本技术实施例负极片制备方法能够保证制备的负极片结构和电化学性能稳定,而且效率高,节约生产成本。
128.步骤s01:
129.由于步骤s01中的锂盐复合材料10为上文本技术实施例锂盐复合材料10。因此,为了节约本说明书的篇幅,在此不再对锂盐复合材料10做赘述。
130.步骤s02:
131.在配制负极浆料中,一些实施例中,锂盐复合材料10与负极活性材料21可以按照质量比为0.5:100~15:100的比例混合,进一步可以为1:100~10:100,示范例中,可以是0.5:100、1:100、2:100、3:100、4:100、5:100、6:100、7:100、8:100、9:100、10:100、11:100、12:100、13:100、14:100、15:100等典型但非限制性的质量比。以保证制备的负极片所含活性层02中,锂盐复合材料10与负极活性材料21之间的质量比可以是上文本技术实施例负极片所含锂盐复合材料10与负极活性材料21的比例范围。
132.另外,配制的负极浆料中,还可以是含有粘结剂或进一步含有导电剂等组分。
133.示范例中,该粘结剂和导电剂种类可以上文本技术实施例负极片的负极活性层20中所含粘结剂和导电剂的种类。
134.当然,为了提高负极浆料的均匀性和稳定性等性能,该负极浆料中还可以添加其他助剂,如分散剂、粘稠剂等组分。
135.步骤s03:
136.将负极浆料在集流体上成膜形成负极活性层20的方法可以是包括将负极浆料涂膜处理后干燥处理,然后进行辊压和裁剪等工艺处理,以使得形成的负极活性层20符合负极片的质量要求,如具有高的压实密度和力学性能等性能。
137.电池
138.第四方面,本技术实施例提供了一种电池,其包括负极片,负极片为上文本技术实施例负极片。
139.示范例中,本技术实施例电池可以是二次电池。当本技术实施例电池为二次电池时,其包括正电极、隔膜和负极片。也即是,二次电池所含的负极片为上文本技术实施例负极片。
140.这样,本技术实施例电池如二次电池具有良好的循环稳定性,且首效和能量密度高。
141.实施例中,本技术实施例二次电池可以包括电池单体、电池模块、电池包中的任一种。
142.其中,电池单体是指包括电池壳体和封装于该电池壳体内的电芯。电池单体的形状没有特别的限制,其可以是圆柱形、方形或其他任意的形状。如图3所示的方形结构的电
池单体30。
143.在一些实施例中,如图4所示,电池单体30的外包装可包括壳体31和盖板33。壳体31可包括底板和连接于底板上的侧板,底板和侧板围合形成容纳腔。壳体31具有与容纳腔连通的开口,盖板33用于盖设开口,以封闭容纳腔。本技术实施例二次电池所含的正电极、隔膜和负极片可经卷绕工艺和/或叠片工艺形成电极组件32。电极组件32封装于容纳腔。电解液浸润于电极组件32中。电池单体30所含电极组件32的数量可以为一个或多个,可以根据实际需求来调节。
144.电池单体30的制备方法是公知的。在一些实施例中,可将正电极、隔膜和负极片和电解液组装形成电池单体30。作为示例,可将正电极、隔膜和负极片经卷绕工艺或叠片工艺形成电极组件32,将电极组件32置于外包装中,烘干后注入电解液,经过真空封装、静置、化成、整形等工序,得到电池单体30。
145.电池模块是指由该电池单体30组装而成,也即是可以含有多个该电池单体30,具体数量可根据电池模块的应用和容量来调节。
146.一些实施例中,图5是作为一个示例的电池模块40的示意图。如图5所示,在电池模块40中,多个电池单体30可以是沿电池模块40的长度方向依次排列设置。当然,也可以按照其他任意的方式进行排布。进一步可以通过紧固件将该多个电池单体30进行固定。
147.可选地,电池模块40还可以包括具有容纳空间的外壳,多个电池单体30容纳于该容纳空间。
148.电池包是指由上文电池单体30组装而成,也即是可以含有多个电池单体30,其中,多个该电池单体30可以组装成上文电池模块40。电池包所含的电池单体30或电池模块40具体数量可根据电池包的应用和容量进行调节。
149.如实施例中,图6和图7是作为一个示例的电池包50的示意图。在电池包50中可以包括电池箱和设置于电池箱中的多个电池模块40。电池箱包括上箱体51和下箱体52,上箱体51用于盖设下箱体52,并形成用于容纳电池模块40的封闭空间。多个电池模块40可以按照任意的方式排布于电池箱中。
150.用电装置
151.第六方面,本技术实施例还提供一种用电装置,用电装置包括上文本技术实施例二次电池。二次电池可以用作用电装置的电源,也可以用作用电装置的能量存储单元。因此本技术实施例用电装置待机或续航时间长。
152.用电装置可以但不限于是移动设备(例如手机、笔记本电脑等)、电动车辆(例如纯电动车、混合动力电动车、插电式混合动力电动车、电动自行车、电动踏板车、电动高尔夫球车、电动卡车等)、电气列车、船舶及卫星、储能系统等。该用电装置可以根据其使用需求来选择二次电池、电池模块或电池包。
153.图8是作为一个示例的用电装置的示意图。该用电装置为纯电动车、混合动力电动车、或插电式混合动力电动车等。为了满足该用电装置对高功率和高能量密度的需求,可以采用电池包或电池模块。
154.作为另一个示例的用电装置可以是手机、平板电脑、笔记本电脑等。该用电装置通常要求轻薄化,可以采用二次电池作为电源。
155.实施例
156.以下,说明本技术的实施例。下面描述的实施例是示例性的,仅用于解释本技术,而不能理解为对本技术的限制。实施例中未注明具体技术或条件的,按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市购获得的常规产品。
157.1.锂盐复合材料及其制备方法实施例
158.实施例a1
159.本实施例提供了一种锂盐复合材料及其制备方法,包括锂盐lipf6颗粒和包覆在lipf6颗粒的金属锂包覆层,结构如图1中的b图所示。其中,锂盐lipf6颗粒的粒径为25nm,锂盐lipf6颗粒与金属锂包覆层在质量比为0.05:1。
160.锂盐复合材料的制备方法包括如下步骤:
161.将lipf6颗粒形成铺设成层状,并与锂箔按照质量比交替层叠后,于保护气氛中于1mpa压力下进行辊压使得锂箔在lipf6颗粒表面形成金属锂包覆层,然后通过搅拌的方法造粒,得到锂盐复合材料。
162.实施例a2
163.本实施例提供了一种锂盐复合材料及其制备方法,包括lifsi颗粒和包覆在lifsi颗粒的金属锂包覆层。其中,lifsi颗粒的粒径为50nm,lifsi与金属锂包覆层在质量比为0.1:1。
164.锂盐复合材料的制备方法包括如下步骤:
165.将lifsi颗粒形成铺设成层状,并与锂箔按照质量比交替层叠后,于保护气氛中于0.5mpa压力下进行辊压使得锂箔在lifsi颗粒表面形成金属锂包覆层,然后通过搅拌的方法造粒,得到锂盐复合材料。
166.实施例a3
167.本实施例提供了一种锂盐复合材料及其制备方法,包括lidfob颗粒和包覆在lidfob颗粒的金属锂包覆层。其中,lidfob颗粒的粒径为80nm,lidfob颗粒与金属锂包覆层在质量比为0.2:1。
168.锂盐复合材料的制备方法包括如下步骤:
169.将lidfob颗粒形成铺设成层状,并与锂箔按照质量比交替层叠后,于保护气氛中于3mpa压力下进行辊压使得锂箔在lidfob颗粒表面形成金属锂包覆层,然后通过搅拌的方法造粒,得到锂盐复合材料。
170.实施例a4
171.本实施例提供了一种锂盐复合材料及其制备方法,包括litfsi颗粒和包覆在litfsi颗粒的金属锂包覆层。其中,litfsi颗粒的粒径为12nm,litfsi颗粒与金属锂包覆层在质量比为0.1:1。
172.锂盐复合材料的制备方法包括如下步骤:
173.将litfsi颗粒形成铺设成层状,并与锂箔按照质量比交替层叠后,于保护气氛中于0.5mpa压力下进行辊压使得锂箔在litfsi颗粒表面形成金属锂包覆层,然后通过搅拌的方法造粒,得到锂盐复合材料。
174.实施例a5
175.本实施例提供了一种锂盐复合材料及其制备方法,包括litfsi颗粒和包覆在
litfsi颗粒的金属锂包覆层。其中,litfsi颗粒的粒径为20nm,litfsi颗粒与金属锂包覆层在质量比为1:1。
176.锂盐复合材料的制备方法包括如下步骤:
177.将litfsi颗粒和锂粉混合处理,后将混合物于保护气氛中于200℃下进行热处理使得锂粉熔融在litfsi颗粒表面形成金属锂包覆层,然后通过搅拌的方法造粒,得到锂盐复合材料。
178.实施例a6
179.本实施例提供了一种锂盐复合材料及其制备方法,包括锂盐二氟磷酸锂颗粒和包覆在二氟磷酸锂颗粒的金属锂包覆层,结构如图1中的b图所示。其中,锂盐二氟磷酸锂颗粒的粒径为100nm,锂盐二氟磷酸锂颗粒与金属锂包覆层在质量比为0.1:1。
180.锂盐复合材料的制备方法包括如下步骤:
181.将二氟磷酸锂颗粒形成铺设成层状,并与锂箔按照质量比交替层叠后,于保护气氛中于1.5mpa压力下进行辊压使得锂箔在二氟磷酸锂颗粒表面形成金属锂包覆层,然后通过搅拌的方法造粒,得到锂盐复合材料。
182.2.负极片及其制备方法实施例
183.实施例b1
184.本实施例提供了一种负极片及其制备方法。负极片包括铜箔集流体和结合在铜箔集流体上的负极活性层。其中,负极活性层含有金属锂和锂盐颗粒以及负极活性材料,锂盐颗粒和负极活性材料分散在负极活性层中,且至少部分金属锂是嵌入负极活性材料表层中,如图2中的b图所示的结构。负极片在下文电池化成后,在负极活性材料表面形成有sei膜,如图2中的c图所示。其中,该负极活性层含的金属锂和锂盐是由上述实施例a1中锂盐复合材料提供。其中,负极片在化成前,所含的金属锂和锂盐颗粒的总质量与负极活性材料的质量比为1:20;负极材料为粒径为10μm石墨粉体。
185.本实施例负极片极片的制备方法包括如下步骤:
186.将石墨粉体、聚四氟乙烯和导电炭黑以及实施例a1中的盐复合材料混合搅拌,将所得的混合物料于集流体上成膜并进行辊压成型,静置72h,使得盐复合材料是遗憾金属锂嵌入石墨中,得到负极片。
187.实施例b2
188.本实施例提供了一种负极片及其制备方法。负极片与实施例b1不同在于:负极活性层含的金属锂和锂盐是由上述实施例a2中锂盐复合材料提供。其中,负极片在化成前,所含的金属锂和锂盐颗粒的总质量与负极活性材料的质量比为1:50;负极材料为粒径为20μm软碳。
189.本实施例负极片极片的制备方法包括如下步骤:
190.将软碳、聚四氟乙烯和导电炭黑以及实施例a2中的盐复合材料混合搅拌,将所得的混合物料于集流体上成膜并进行辊压成型,静置48h,使得盐复合材料是遗憾金属锂结合在软碳表面或进一步嵌入软碳中,得到负极片。
191.实施例b3
192.本实施例提供了一种负极片及其制备方法。负极片与实施例b1不同在于:负极活性层含的金属锂和锂盐是由上述实施例a3中锂盐复合材料提供。其中,负极片在化成前,所
含的金属锂和锂盐颗粒的总质量与负极活性材料的质量比为1:10;负极材料为粒径为5μm石墨粉体。
193.本实施例负极片极片的制备方法包括如下步骤:
194.将石墨粉体、聚四氟乙烯和乙炔黑以及实施例a3中的盐复合材料混合搅拌,将所得的混合物料于集流体上成膜并进行辊压成型,静置48h,使得盐复合材料是遗憾金属锂结合在软碳表面或进一步嵌入软碳中,得到负极片。
195.实施例b4
196.本实施例提供了一种负极片及其制备方法。负极片与实施例b1不同在于:负极活性层含的金属锂和锂盐是由上述实施例a4中锂盐复合材料提供。其中,负极片在化成前,所含的金属锂和锂盐颗粒的总质量与负极活性材料的质量比为1:100;负极材料为粒径为25μm硬碳。
197.本实施例负极片极片的制备方法包括如下步骤:
198.将硬碳、聚四氟乙烯和石墨烯以及实施例a4中的盐复合材料混合搅拌,将所得的混合物料于集流体上成膜并进行辊压成型,静置50h,使得盐复合材料是遗憾金属锂结合在软碳表面或进一步嵌入软碳中,得到负极片。
199.实施例b5
200.本实施例提供了一种负极片及其制备方法。负极片与实施例b1不同在于:负极活性层含的金属锂和锂盐是由上述实施例a5中锂盐复合材料提供。其中,负极片在化成前,所含的金属锂和锂盐颗粒的总质量与负极活性材料的质量比为1:10;负极材料为粒径为3μm硬碳。
201.本实施例负极片极片的制备方法包括如下步骤:
202.将硬碳、聚四氟乙烯和石墨烯以及实施例a5中的盐复合材料混合搅拌,将所得的混合物料于集流体上成膜并进行辊压成型,静置48h,使得盐复合材料是遗憾金属锂结合在软碳表面或进一步嵌入软碳中,得到负极片。
203.实施例b6
204.本实施例提供了一种负极片及其制备方法。负极片与实施例b1不同在于:负极活性层含的金属锂和锂盐是由上述实施例a6中锂盐复合材料提供。其中,负极片在化成前,所含的金属锂和锂盐颗粒的总质量与负极活性材料的质量比为1:30;负极材料为粒径为15μm硬碳。
205.本实施例负极片极片的制备方法包括如下步骤:
206.将硬碳、聚四氟乙烯和石墨烯以及实施例a6中的盐复合材料混合搅拌,将所得的混合物料于集流体上成膜并进行辊压成型,静置48h,使得盐复合材料是遗憾金属锂结合在软碳表面或进一步嵌入软碳中,得到负极片。
207.对比例b1
208.本对比例提供了一种负极片及其制备方法。本对比例负极片与实施例b1中负极片不同在于不含锂盐颗粒和金属锂。
209.其制备方法与实施例b1中负极片不同在于,其将石墨粉体、聚四氟乙烯和导电炭黑直接混合搅拌,制备成负极片。
210.对比例b2
211.本对比例提供了一种负极片及其制备方法。本对比例负极片与实施例b2中负极片不同在于不含锂盐颗粒和金属锂。
212.其制备方法与实施例b2中负极片不同在于,其将软碳、聚四氟乙烯和导电炭黑直接混合搅拌,制备成负极片。
213.对比例b3
214.本对比例提供了一种负极片及其制备方法。本对比例负极片与实施例b3中负极片不同在于不含锂盐颗粒和金属锂。
215.其制备方法与实施例b3中负极片不同在于,其将石墨粉体、聚四氟乙烯和乙炔黑直接混合搅拌,制备成负极片。
216.对比例b4
217.本对比例提供了一种负极片及其制备方法。本对比例负极片与实施例b4中负极片不同在于不含锂盐颗粒和金属锂。
218.其制备方法与实施例b4中负极片不同在于,其将硬碳、聚四氟乙烯和石墨烯直接混合搅拌,制备成负极片。
219.2.二次电池实施例
220.实施例c1至实施例c6和对比例c1至对比例c4
221.本实施例c1至实施例c6和对比例b1至对比例b4分别提供一种二次电池,各二次电池包括正极极片、隔膜和负极极片形成的电芯,还包括电解液。
222.其中,正极极片按照如下方法制备:
223.实施例b1至实施例b2采用磷酸铁锂正极,制备方法为磷酸铁锂,pvdf以及导电碳按照8:1:1的比例混合,加入n-甲基吡咯烷酮搅拌涂布烘干;实施例b3至实施例b4采用三元正极ncm523,制备方法为三元材料ncm523,pvdf以及导电碳按照8:1:1的比例混合,加入n-甲基吡咯烷酮搅拌涂布烘干;实施例b5至实施例b6采用三元正极ncm622,制备方法为三元材料ncm622,pvdf以及导电碳按照8:1:1的比例混合,加入n-甲基吡咯烷酮搅拌涂布烘干;
224.负极极片:分别为上文实施例b1至实施例b6和对比例b1至对比例b5中提供的负极极片;
225.电解液:实施例b1至实施例b2采用的电解液为:2%lino3,1m litfsi dol/dme(体积比1:1);实施例b3至实施例b4采用的电解液为:2%fec,1m lipf6 ec/dec(体积比3:7);实施例b3至实施例b6采用的电解液为:2%vc,1m lipf6 ec/dmc(体积比3:7)。
226.隔离膜:实施例b1至实施例b2隔离膜采用聚乙烯隔膜,实施例b3至实施例b4采用聚丙烯隔膜,实施例b5到b6采用聚丙烯腈隔膜。
227.二次电池组装:按照正极极片/隔膜/负极极片层叠顺序依次层叠形成电芯,并将裸电芯置于外包装中,注入上述电解液并封装,分别得到二次电池;其中,实施例c1中二次电池含有上文实施例b1提供的负极片,实施例c2中二次电池含有上文实施例b2提供的负极片,依次类推,对比例c1中二次电池含有上文对比例b1提供的负极片。
228.二次电池相关数据测试
229.对上述各实施例和对比例中二次电池单体分别进行化成处理后分别对各负极所含的sei膜通过x射线光电子能谱的方法分析各sei膜所含的组分。
230.同时对化成处理后的各二次电池单体分别进行如下表1中相关项目测试。其中,
231.化成处理:0.04c充电到30%剩余电量(soc);
232.首效:c1-c2:0.33c充电到4.0v,0.33c放电到2.0v,首效=放电容量/充电容量;
233.c3-c6:0.33c充电到4.3v,0.33c放电到2.8v,首效=放电容量/充电容量;
234.循环测试:c1-c2:0.33c充电到4.0v,0.33c放电到2.0v;
235.c3-c6:0.33c充电到4.3v,0.33c放电到2.8v。
236.测试结果:
237.1.各负极所含的sei膜成分检测结果:
238.化成后各负极所含的sei膜成分丰富,富含lif、li2o、li3n、roli、li2co3等组分。其中,
239.化成后的实施例b1中负极片所含sei膜含有33wt%的lif、23wt%的li2o、5wt%的li3n、13wt%的roli、26wt%的li2co3;其中,roli中的r为有机基团,如烷基,具体可以是甲基、乙基、丙基、异丙基等,化成后的对比例b1中负极片所含sei膜含有13wt%的lif、25wt%的li2o、7wt%的li3n、23wt%的roli、32wt%的li2co3。因此,化成后的实施例b1中负极片所含sei膜中lif含量高出对比例b1中负极片所含sei膜中lif含量20%;
240.化成后的实施例b2中负极片所含sei膜中lif和li3n含量分别高出对比例b2中负极片所含sei膜中lif和li3n含量40%和25%;
241.化成后的实施例b3中负极片所含sei膜中lif含量高出对比例b3中负极片所含sei膜中lif含量30%;
242.化成后的实施例b4中负极片所含sei膜中lif和li3n含量分别高出对比例b4中负极片所含sei膜中lif和li3n含量25%和12%。
243.由sei膜组分可知,本技术实施例负极片通过将本技术实施例锂盐复合材料添加至负极浆料中,使得锂盐复合材料与负极材料作用,从而在化成处理
244.2.二次电池单体相关项目测试结果:
245.表1
246.实施例首效循环寿命(圈数)实施例c193%2000对比例c187%1000实施例c295%1100对比例c289%450实施例c392%1000对比例c385%500实施例c495%1000对比例c488%500
247.由表1可知,将本技术实施例二次电池的首效和循环性能明显优于各对比例中二次电池的首效和循环性能。由此,本技术实施例负极片通过将本技术实施例锂盐复合材料添加至负极片的活性层中后,负极片的首效和循环性能得到了显著的提高,由此可知,本技术实施例锂盐复合材料作为负极添加剂添加至负极片负极活性层中后,能够有效起到补锂作用;而且能够至少在负极活性材料表面生长sei膜,且sei膜组分丰富,而且sei膜稳定性高,从而有效提高电池的首效和循环性能。
248.最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本技术的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本技术进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的范围,其均应涵盖在本技术的权利要求和说明书的范围当中。尤其是,只要不存在结构冲突,各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本技术并不局限于文中公开的特定实施例,而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1