一种锂离子电池正极材料

摘要

本发明公开了一种锂离子电池正极材料，锂离子电池正极材料包含活性材料和添加剂；添加剂为LiXMYMn1-YO2；其中0.85≤x≤1.1，0.7≤y≤0.9。本发明通过增加添加剂制得的正极材料，在过放电情况下可以稳定负极电位，使负电位上升很慢，不至于快速升到析铜电位导致短路，起到防止或者延缓过放电的作用。

权利要求

1.一种锂离子电池正极材料，其特征在于：所述的锂离子电池正极材料包含活性材料和添加剂；所述的添加剂为LiXMYMn1-YO2；其中0.85≤x≤1.1，0.7≤y≤0.9；

所述的添加剂中的M为Fe、Zn中的至少一种；

所述的添加剂为Li0.85Fe0.7Mn0.3O2、Li1.1Fe0.9Mn0.1O2、Li0.85Zn0.7Mn0.3O2、Li1.1Zn0.9Mn0.1O2中一种或多种。

2.根据权利要求1任一项所述的锂离子电池正极材料，其特征在于，以锂离子电池正极材料的百分含量为基准，所述的添加剂含量不超过20wt%。

3.根据权利要求1任一项所述的锂离子电池正极材料，其特征在于，以锂离子电池正极材料的百分含量为基准，所述的添加剂含量为7~10wt%。

4.根据权利要求1任一项所述的锂离子电池正极材料，其特征在于，所述的添加剂为固体颗粒，颗粒直径为0.5~9um。

5.根据权利要求1所述的锂离子电池正极材料，其特征在于，所述的活性材料为磷酸铁锂。

说明书

一种锂离子电池正极材料

技术领域：

[0001] 本发明涉及锂离子电池材料技术领域，具体涉及一种锂离子电池正极材料。背景技术：

[0002] 与其他蓄电池相比，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，目前锂离子电池的应用已经从空间技术，航空，导弹等军事领域扩展到工业生活领域，被广泛应用于移动电话，笔记本电脑，数码相机等小型电子设备，特别是近年来锂电池作为动力电池逐渐应用广泛，应用在储能，电动车等领域中。动力电池对锂电池的循环寿命，能量密度，放电能力等提出更高的要求。

[0003] 为了提高锂离子电池的安全性，防止电池在不正确的使用条件下或者其他原因导致的过放电情况，除了外加保护线路之外，还希望电池本身有一定的防护能力。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锂离子电池正极材料，使锂离子电池在过放电情况下有更好的性能，提高锂离子电池的安全性。

[0005] 本发明的技术方案如下：

[0006] 锂离子电池正极材料，其特征在于：所述的锂离子电池正极材料包含活性材料和添加剂；所述的添加剂为LiXMY Mn1-YO2；其中0.85≤x≤1.1，0.7≤y≤0.9。

[0007] 所述的锂离子电池正极材料，其特征在于：所述的添加剂中的M为Fe、Zn中的至少一种。

[0008] 所述的锂离子电池正极材料，其特征在于：所述的添加剂为Li0.85Fe0.7Mn0.3O2、Li1.1Fe0.9Mn0.1O2、Li0.85Zn0.7Mn0.3O2、Li1.1Zn0.9Mn0.1O2中一种或多种。

[0009] 所述的锂离子电池正极材料，其特征在于，以锂离子电池正极材料的百分含量为基准，所述的添加剂含量不超过20wt%。

[0010] 所述的锂离子电池正极材料，其特征在于，以锂离子电池正极材料的百分含量为基准，所述的添加剂含量为7～10wt%。

[0011] 所述的锂离子电池正极材料，其特征在于，所述的添加剂为固体颗粒，颗粒直径为0.5～9um。

[0012] 所述的锂离子电池正极材料，其特征在于，所述的活性材料为磷酸铁锂。

[0013] 本发明的优点是：

[0014] 本发明通过增加添加剂制得的正极材料，在过放电情况下可以稳定负极电位，使负电位上升很慢，不至于快速升到析铜电位导致短路，起到防止或者延缓过放电的作用。具体实施方式：

[0015] 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。

[0016] 本发明同时提供了一种锂离子电池正极，由本发明所提供的锂离子电池正极材料与导电剂、粘结剂及溶剂一起配制成浆料后涂覆在正极集电体上，经干燥、压延制备得到。在由本发明所提供的锂离子电池正极材料制备正极浆料时，所用导电剂、粘结剂及溶剂等可为本领域技术人员所公知的各种物质，正极活性、导电剂、粘结剂及溶剂的比例本发明也没有特别限制，可以根据电池电极正极材料、粘结剂的组成及所要制备的正极材料的拉浆涂布的粘度和可操作性的要求对物质浓度进行灵活调整，方式为本领域技术人员所公知。

[0017] 实施例1

[0018] 1）正极的制备：

[0019] 将70g正极活性材料磷酸铁锂，20g添加剂Li0.85Fe0.7Mn0.3O2，3g粘结剂聚四氟乙烯，4g导电剂SP,0.5g分散剂PVP，102g溶剂环丁砜混合搅拌，涂布在铝箔上烘干辊压裁切制得正极片。

[0020] 2）负极的制备

[0021] 将40g天然石墨，1g粘结剂聚四氟乙烯，100g去离子水混合搅拌，涂布在铜箔上烘干辊压裁切制得负极片。

[0022] 3）电池的制备

[0023] 分别将上述正，负极于聚丙烯膜卷绕成一个锂离子电池的极芯，加入电解液，注入电池铝壳中，密封化成制得锂离子电池。

[0024] 实施例2

[0025] 采用与实施例1相同的方法和步骤制备正极、负极和电池，不同的是正极材料中的添加剂为14g的Li1.1Fe0.9Mn0.1O2，正极活性材料为76g的磷酸铁锂。

[0026] 实施例3

[0027] 采用与实施例1相同的方法和步骤制备正极、负极和电池，不同的是正极材料中的添加剂为20g的Li0.85Zn0.7Mn0.3O2，正极活性材料为70g的磷酸铁锂。

[0028] 实施例4

[0029] 采用与实施例1相同的方法和步骤制备正极、负极和电池，不同的是正极材料中的添加剂为14g的Li1.1Zn0.9Mn0.1O2，正极活性材料为76g的磷酸铁锂。

[0030] 对比例1

[0031] 4）正极的制备：

[0032] 将90g正极活性材料磷酸铁锂，3g粘结剂聚四氟乙烯，4g导电剂SP,0.5g分散剂PVP，102g溶剂环丁砜混合搅拌，涂布在铝箔上烘干辊压裁切制得正极片。

[0033] 5）负极的制备

[0034] 将40g天然石墨，1g粘结剂聚四氟乙烯，100g去离子水混合搅拌，涂布在铜箔上烘干辊压裁切制得负极片。

[0035] 6）电池的制备

[0036] 分别将上述正、负极于聚丙烯膜卷绕成一个锂离子电池的极芯，加入电解液，注入电池铝壳中，密封化成制得锂离子电池。

[0037] 电化学性能测试：

[0038] 将实施例1～4及对比例1制备的电池以0.1C充电至4V，搁置10分钟，而后以0.1C放电至2.0V；然后将该电池以1C充电至3.4V，搁置10分钟，而后以1C放电到0V。测