复合阴极以及采用其的二次电池制造技术

本发明专利技术公开了一种复合阴极以及采用其的二次电池，二次电池包含阳极、阴极及电解质，通过调控设计复合阴极、选择特定结构的阳极及优化电解质添加剂组分，可以显著改善二次电池的综合性能。其中，阴极由至少两种不同晶体结构类型或组成的阴极材料复合构成，一种为具备高功率高首效特性的尖晶石结构化合物，另一种为具备高比容量高安全特性的层状结构或橄榄石结构化合物；阳极为人造石墨；电解质为有机电解质且溶剂中不含碳酸亚乙烯酯添加剂。该二次电池可在提升电池比能量的同时提升电池的倍率特性、循环寿命及安全性。

【技术实现步骤摘要】
复合阴极以及采用其的二次电池
本专利技术属于电化学储能器件与新能源材料领域，涉及一种复合阴极以及采用其的二次电池。
技术介绍
现有二次锂电池按照封装材料及外观分类，主要有软包电池、方形电池及圆柱电池；按照应用场景或应用领域分类主要包括消费电子、储能、电动工具、车载动力、航空航天及军工国防等。从实际应用需求的角度考虑，希望二次电池具备高安全、高比能量、高能量密度、高功率密度、长循环寿命及低成本等特性要求，部分特殊应用场景或应用领域还需要柔性化或微型化设计的电池。近年来，随着电池技术的进步及工业互联网和各类新型应用领域及应用场景的开拓和发展，二次电池的需求量逐步上升，对二次电池的性能指标要求也越来越高。以车载动力电池为例，2009年开始，我国大力发展纯电动或插电式新能源汽车，其中车载电池主要采用磷酸铁锂、三元过渡金属层状氧化物(如锂镍钴锰氧、锂镍钴铝氧)、尖晶石结构锂锰氧化合物作为电池的阴极材料。采用上述阴极材料制作的二次电池在实际应用中其主流应用场景或领域存在较大差异，如磷酸铁锂电池主要应用于电动巴士及工业储能，镍钴锰酸锂电池主要本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种非水系二次电池，包括阴极、阳极和电解质，其特征在于，/n阴极材料由至少两种不同晶体结构或组成的材料复合构成；/n阳极材料为含碳负极，包括人造石墨，天然石墨，人造中间相炭微球，碳硅复合物，碳硅氧复合物、含锂碳化物中的任意一种或多种；/n电解质包括酯类、醚类或腈类化合物中的任意一种或多种。/n

【技术特征摘要】
1.一种非水系二次电池，包括阴极、阳极和电解质，其特征在于，
阴极材料由至少两种不同晶体结构或组成的材料复合构成；
阳极材料为含碳负极，包括人造石墨，天然石墨，人造中间相炭微球，碳硅复合物，碳硅氧复合物、含锂碳化物中的任意一种或多种；
电解质包括酯类、醚类或腈类化合物中的任意一种或多种。


2.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，
阴极材料中，至少一种为尖晶石结构化合物，至少一种为层状结构和/或橄榄石结构化合物；
阳极材料优选人造石墨；
电解质为酯类或醚类化合物且不含碳酸亚乙烯酯。


3.根据权利要求2所述的二次电池，其特征在于，
所述尖晶石结构化合物具有如下通式：
Li0.9+xM’‘yM’‘’‘zO4-δ，
其中M’‘为Ni、Al中的任意一种或两种，M’‘’‘为Mn；
所述层状结构化合物具有如下通式：
Li0.9+aM’‘bM’‘’‘cM’‘’‘’‘dO2-β，
其中M’‘为Ni、Co中的任意一种或两种，M’‘’‘为Mn；M’‘’‘’为Al、B、Mg、Ti、Zr、Nb、Sr、W、Ca、Na、S、C中的任意一种或多种；
所述橄榄石结构化合物具有如下通式：
Li0.9+mM’‘nPO4，
其中，M’‘为Fe、Mn、Ni、Co中的任意一种或几种。


4.根据权利要求2或3的二次电池，其特征在于，
尖晶石结构化合物颗粒尺寸为4～17微米；
层状结构化合物颗粒尺寸为3～20微米；
橄榄石结构化合物颗粒尺寸为1～5微米。


5.根据权利要求2或3的...

【专利技术属性】
技术研发人员：凌仕刚，沈恋，张嫚，李山山，杨凤玉，朱卫泉，
申请(专利权)人：天津国安盟固利新材料科技股份有限公司，中信国安盟固利电源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12