本发明专利技术提供一种正极浆料、正极片及锂离子电池。正极浆料包括固体组分以及溶剂，所述固体组分包括正极材料、导电剂以及粘结剂。所述固体组分还包括正极添加剂硼酸。所述正极材料包括LixNiyM1‑yO2，0.9≤x≤1.1，0.6
Cathode paste, cathode plate and lithium-ion battery
The invention provides a positive paste, a positive plate and a lithium ion battery. The cathode slurry comprises a solid component and a solvent, and the solid component comprises a cathode material, a conductive agent and a binder. The solid component also includes a positive additive boric acid. The cathode material includes LixNiyM1 yO2, 0.9 < x < 1.1, 0.6.
【技术实现步骤摘要】
正极浆料、正极片及锂离子电池
本专利技术涉及电池领域，尤其涉及一种正极浆料、正极片及锂离子电池。
技术介绍
锂离子电池由于具有能量密度高、循环寿命长、无污染等特点，使得其在消费类电子产品、动力汽车电池及储能电源等领域具有广阔的应用前景。无论在哪个应用领域，人们对锂离子电池的续航能力都提出了更高的要求。为了提高锂离子电池的能量密度，开发具有高比容量的正极材料是有效办法之一。目前，高镍含量的三元正极材料由于其理论比容量相比于传统的钴酸锂、磷酸铁锂、低镍含量的三元正极材料高，成为了研究的热点。但是高镍含量的三元正极材料的表面存在较多的氧化锂、碳酸锂等杂质。这些杂质锂的存在会增加正极材料表面极化，恶化锂离子电池的容量，降低锂离子电池的能量密度，影响锂离子电池的循环性能以及高温存储性能。此外，高镍含量的三元正极材料的表面的氧化锂还容易与环境中的水分反应生成氢氧化锂覆盖在高镍含量的三元正极材料的表面，氢氧化锂中的氢氧根会导致正极浆料pH值上升，并与粘结剂(例如最常用的聚偏氟乙烯，简写为PVDF)发生反应，导致PVDF脱H、脱F形成碳碳双键，最终导致正极浆料凝胶。为了改善高镍含量的三元正极材料加工过程中正极浆料容易凝胶的问题，目前主要采取的手段是严格控制正极浆料搅拌的环境湿度。然而在实际应用中，对环境湿度的严格控制会导致锂离子电池的制造成本急剧增加，无法实现工业化生产。
技术实现思路
鉴于
技术介绍
中存在的问题，本专利技术的一目的在于提供一种正极浆料、正极片及锂离子电池，所述正极浆料中的正极添加剂硼酸能在降低正极材料表面的杂质锂含量的同时在正极材料表面形成锂快离子导体，有助于锂离子的传导，提高正极材料的导电性，降低锂离子电池的极化，提高锂离子电池的容量，改善锂离子电池的循环性能以及高温存储性能。本专利技术的另一目的在于提供一种正极浆料、正极片及锂离子电池，所述正极浆料中的正极添加剂硼酸能改善正极浆料搅拌过程中容易发生凝胶的现象，降低正极浆料在加工过程中对环境湿度的要求，降低锂离子电池的制造成本。为了达到上述目的，在本专利技术的一方面，本专利技术提供了一种正极浆料，其包括固体组分以及溶剂，所述固体组分包括正极材料、导电剂以及粘结剂。所述固体组分还包括正极添加剂硼酸。所述正极材料包括LixNiyM1-yO2，0.9≤x≤1.1，0.6<y≤0.9，M选自Co、Mn、Al、Mg、Fe、Cr、V、Ti、Cu、B、Ca、Zn、Zr、Nb、Mo、Sr、Sb、W、Bi中的一种或几种。在本专利技术的另一方面，本专利技术提供了一种正极片，其由根据本专利技术一方面所述的正极浆料涂布在正极集流体上形成。在本专利技术的又一方面，本专利技术提供了一种锂离子电池，其包括由根据本专利技术一方面所述的正极浆料涂布在正极集流体上形成的正极片。相对于现有技术，本专利技术的有益效果为：本专利技术的正极浆料中的正极添加剂硼酸能在降低正极材料表面的杂质锂含量的同时在正极材料表面形成锂快离子导体，有助于锂离子的传导，提高正极材料的导电性，降低锂离子电池的极化，提高锂离子电池的容量，改善锂离子电池的循环性能以及高温存储性能。本专利技术的正极浆料中的正极添加剂硼酸能改善正极浆料搅拌过程中容易发生凝胶的现象，降低正极浆料在加工过程中对环境湿度的要求，降低锂离子电池的制造成本。附图说明图1为实施例1制备的正极浆料静置24h后的状态；图2为对比例1制备的正极浆料静置24h后的状态。具体实施方式下面详细说明根据本专利技术的正极浆料、正极片及锂离子电池。首先说明根据本专利技术第一方面的正极浆料。根据本专利技术第一方面的正极浆料包括固体组分以及溶剂，所述固体组分包括正极材料、导电剂以及粘结剂。所述固体组分还包括正极添加剂硼酸(H3BO3)。所述正极材料包括LixNiyM1-yO2，0.9≤x≤1.1，0.6<y≤0.9，M选自Co、Mn、Al、Mg、Fe、Cr、V、Ti、Cu、B、Ca、Zn、Zr、Nb、Mo、Sr、Sb、W、Bi中的一种或几种。LixNiyM1-yO2为高镍材料，表面存在较多的氧化锂、碳酸锂等杂质，本专利技术的正极浆料中的正极添加剂H3BO3可与高镍材料LixNiyM1-yO2表面的杂质锂(例如氢氧化锂、碳酸锂、氧化锂等)反应，降低杂质锂含量，同时反应产物硼酸锂盐(Li3BO3、LiBO2)为锂快离子导体，其分布在高镍材料的表面，有助于锂离子的传导，提高高镍材料的导电性，降低锂离子电池的极化，提高锂离子电池的容量，改善锂离子电池的循环性能以及高温存储性能。本专利技术的正极浆料中的正极添加剂H3BO3还可与高镍材料表面的氢氧化锂发生酸碱中和反应，降低正极浆料的pH值，改善正极浆料搅拌过程中容易发生凝胶的现象，降低正极浆料在加工过程中对环境湿度的要求，降低锂离子电池的制造成本。在根据本专利技术第一方面所述的正极浆料中，硼酸的质量可为所述固体组分的总质量的0.1％～1％。含量过少，无法有效消除高镍材料LixNiyM1-yO2表面的杂质锂，也无法有效改善正极浆料搅拌过程中容易发生凝胶的现象；含量过多，容易降低锂离子电池的能量密度，恶化锂离子电池的循环性能以及高温存储性能。优选地，硼酸的质量可为所述固体组分的总质量的0.1％～0.5％。在根据本专利技术第一方面所述的正极浆料中，正极材料的加入量不受限制，优选地，所述正极材料的质量可为所述固体组分的总质量的89.5％～97.9％。在根据本专利技术第一方面所述的正极浆料中，导电剂的加入量不受限制，优选地，所述导电剂的质量可为所述固体组分的总质量的1％～5％。在根据本专利技术第一方面所述的正极浆料中，粘结剂的加入量不受限制，优选地，所述粘结剂的质量可为所述固体组分的总质量的1％～5％。在根据本专利技术第一方面所述的正极浆料中，优选地，在正极材料中，M可包括Co、Mn、Al的至少两种以及Mg、Fe、Cr、V、Ti、Cu、B、Ca、Zn、Zr、Nb、Mo、Sr、Sb、W、Bi中的一种或几种。在根据本专利技术第一方面所述的正极浆料中，优选地，正极材料可包括LixNiyM1-yO2，0.9<x<1.1，0.6<y<0.9，M选自Co、Mn、Al、Mg、Fe、Cr、V、Ti、Cu、B、Ca、Zn、Zr、Nb、Mo、Sr、Sb、W、Bi中的一种或几种，进一步优选地，M可包括Co、Mn、Al的至少两种以及Mg、Fe、Cr、V、Ti、Cu、B、Ca、Zn、Zr、Nb、Mo、Sr、Sb、W、Bi中的一种或几种。具体地，LixNiyM1-yO2可选自LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2、LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2、LiNi0.85Co0.15Mn0.05O2、LiNi0.85Co0.15Al0.05O2、Li(Ni0.8Co0.1Mn0.1)0.99Mg0.01O2、Li(Ni0.8Co0.1Mn0.1)0.99Zr0.01O2中的一种或几种。需要说明的是，在本专利技术的正极浆料、正极片及锂离子电池中，使用的正极材料不仅限于高镍材料LixNiyM1-yO2，正极材料除包括高镍材料LixNiyM1-yO2外，还可包括其它正极材料，例如钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂等。从提高锂离子电池的能量密度的角度考虑，优选地，正极材料仅使用LixNiyM1-yO本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种正极浆料，包括固体组分以及溶剂，所述固体组分包括正极材料、导电剂以及粘结剂；其特征在于，所述固体组分还包括正极添加剂硼酸；所述正极材料包括LixNiyM1‑yO2，0.9≤x≤1.1，0.6
【技术特征摘要】
1.一种正极浆料，包括固体组分以及溶剂，所述固体组分包括正极材料、导电剂以及粘结剂；其特征在于，所述固体组分还包括正极添加剂硼酸；所述正极材料包括LixNiyM1-yO2，0.9≤x≤1.1，0.6<y≤0.9，M选自Co、Mn、Al、Mg、Fe、Cr、V、Ti、Cu、B、Ca、Zn、Zr、Nb、Mo、Sr、Sb、W、Bi中的一种或几种。2.根据权利要求1所述的正极浆料，其特征在于，硼酸的质量为所述固体组分的总质量的0.1％～1％，优选地，硼酸的质量为所述固体组分的总质量的0.1％～0.5％。3.根据权利要求1所述的正极浆料，其特征在于，所述正极材料的质量为所述固体组分的总质量的89.5％～97.9％；所述导电剂的质量为所述固体组分的总质量的1％～5％；所述粘结剂的质量为所述固体组分的总质量的1％～5％。4.根据权利要求1所述的正极浆料，其特征在于，M包括Co、Mn、Al的至少两种以及Mg、Fe、Cr、V、Ti、Cu、B、Ca、Zn、Zr、Nb、Mo、Sr、Sb、W、Bi中的一种或几种。5.根据权利要求1所述的正极浆料，其特征在于，正极材料包括LixNiyM1-yO2，0.9<x<1.1，0.6<y<0.9，M选自Co、Mn、Al、Mg、Fe、Cr、V、Ti、Cu、B、Ca、Zn、Zr、Nb、Mo、Sr、Sb、W、Bi中的一种或几种，优选地，M包括Co...
【专利技术属性】
技术研发人员：杜锐，柳娜，刘勇超，王嗣慧，徐中领，杨超，
申请(专利权)人：宁德时代新能源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35
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