一种补锂剂、正极极片、隔离膜及锂离子电池制造技术

技术编号:24803834 阅读:29 留言:0更新日期:2020-07-07 21:48
本发明专利技术涉及电池技术领域,特别是涉及一种补锂剂、正极极片、隔离膜及锂离子电池。所述补锂剂包括内核和有机‑无机复合保护层,所述内核包括富锂化合物,所述有机‑无机复合保护层包括聚合物和含硅氧键的无机化合物。本发明专利技术提供的补锂剂的内核表面包覆有机‑无机复合保护层,既可起到较好的包覆效果,也可以使内核与空气/氧气隔离,又可在注液后释放内核参与负极成膜反应,在负极表面形成SEI膜,减小了正极的不可逆锂消耗,故初始放电容量得以提高。同时,补充的内核也可成为活性锂,当循环过程中活性锂不足时,这些储存到负极中的活性锂能够及时参与到电化学反应中,减少容量的衰减,从而延长电池寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种补锂剂、正极极片、隔离膜及锂离子电池
本专利技术涉及电池
,特别是涉及一种补锂剂、正极极片、隔离膜及锂离子电池。
技术介绍
锂离子电池目前存在的普遍问题是在首次充电过程中会消耗大量从正极脱出的锂离子来形成负极表面的SEI膜。其次,锂离子电池在正常使用过程中也会持续消耗活性锂。以上会导致电芯初始容量降低及电池寿命减少。尤其是硅碳负极锂离子电池中由于硅碳负极首次库伦效率低,首次充放电会有高达40%左右的SEI成膜消耗导致的不可逆容量损失。针对锂离子电池负极SEI膜消耗活性锂导致电池初始容量降低及寿命减少的现象,目前的解决方案有以下三种:(1)负极富锂方法:包括通过特殊工艺在电池组装之前使得负极SEI膜优先形成,或将锂金属辊压到负极极片上以提供额外锂源。此类方法对生产环境要求严苛,工艺流程繁琐,且有一定的安全和性能风险。(2)正极富锂方法:包括提高首次充电电压或正极添加补锂剂以增大正极的首次不可逆的脱锂量。目前通用的正极补锂剂是高克容量的低电压材料,利用这类材料在高电压下脱锂的结构不可逆性,可实现补锂功效。但是由于常规正极活性物质或本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种补锂剂,包括内核和有机-无机复合保护层,所述内核包括富锂化合物,所述有机-无机复合保护层包括聚合物和含硅氧键的无机化合物。/n

【技术特征摘要】
1.一种补锂剂,包括内核和有机-无机复合保护层,所述内核包括富锂化合物,所述有机-无机复合保护层包括聚合物和含硅氧键的无机化合物。


2.根据权利要求1所述的补锂剂,其特征在于,所述富锂化合物选自金属锂与硅、锡、铝、碳的一种或多种的复合化合物,优选为Li15Si4、Li4Sn。


3.根据权利要求1所述的补锂剂,其特征在于,所述富锂化合物在所述补锂剂中所占的质量百分比为70%~98%,优选为80%~95%。


4.根据权利要求1所述的补锂剂,其特征在于,所述有机-无机复合保护层的厚度为2nm-3μm,优选为5nm-1μm。


5.根据权利要求1所述的补锂剂,其特征在于,所述内核粒径为10nm-30μm,优选为500nm-30μm。


6.根据权利要求1所述的补锂剂,其特征在于,所述含硅氧键的无机化合物在碳酸酯中的溶解度不低于15g;所述含硅氧键的无机化合物选自环氧基硅烷、烷基硅烷、硅酸酯中的一种或多种的组合;
所述碳酸酯选自线状碳酸酯和/或环状碳酸酯,优选选自碳酸丁烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸甲丙酯中的一种或多种的组合。


7.根据权利要求1所述的补锂剂,其特征在于,所述聚合物选自聚亚烷基碳酸酯、聚亚烷基氧化物、聚烷基硅氧烷、聚丙烯酸烷基酯、聚甲基丙烯酸烷基酯中的一种或多种的组合。


8.根据权利要求1所述的补锂剂,其特征在于,所述聚合物在...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈宁谷慧史东洋金海族李振华赵前永
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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