一种锂离子电池正极浆料及锂离子电池制造技术

本公开涉及一种锂离子电池正极浆料，该正极浆料包括正极活性材料和正极材料添加剂，所述正极材料添加剂包括Li2C2O4和Ni

【技术实现步骤摘要】
一种锂离子电池正极浆料及锂离子电池


[0001]本申请涉及锂离子电池
，具体的，涉及一种锂离子电池正极浆料及锂离子电池。

技术介绍

[0002]文献“Lithium Oxalate as Capacity and Cycle-Life Enhancer in LNMO/Graphite and LNMO/SiG Full Cells”报道了Li2C2O4材料在4.7V左右分解，Li2C2O4分解时产生的Li
+
可以迁移至负极，补充负极SEI膜形成所消耗的活性锂。但是Li2C2O4的分解电压高达4.7V，仅适用于高压锂离子电池体系，例如LiNi
0.5
Mn
1.5
O2(工作电压4.7-4.8V)。而对于多数正极材料来说，该分解电压值远高于其充电截止电压，尤其是三元材料而言，充电电压越高，其结构发生的不可逆变化越大，严重影响其结构稳定性和循环性能。

技术实现思路

[0003]本公开的目的在于提供一种锂离子电池正极浆料以进一步提高锂离子电池的结构稳定性和循环性能。
[0004]为了实现上述目的，本公开的第一方面提供了一种锂离子电池正极浆料，该正极浆料包括正极活性材料和正极材料添加剂，所述正极材料添加剂包括Li2C2O4和Ni
x
O，其中，0.67≤x≤1。
[0005]可选地，所述Ni
x
O选自Ni2O3、Ni
0.8
O和NiO中的一种，优选为Ni
0.8
O。<br/>[0006]可选地，Li2C2O4的直径为50nm-20μm，所述Ni
x
O的直径为50nm-5μm。
[0007]可选地，Li2C2O4的直径为100-500nm，所述Ni
x
O的直径为50-200nm。
[0008]可选地，以所述正极材料添加剂的总质量为基准，Li2C2O4的质量分数为10-95wt％，所述Ni
x
O的质量分数为5-90wt％。
[0009]可选地，以所述正极材料添加剂的总质量为基准，Li2C2O4的质量分数为40-50wt％，所述Ni
x
O的质量分数为20-60wt％。
[0010]可选地，所述正极活性材料和所述正极材料添加剂的质量比为10-95：5-90，优选为65-95：5-35。
[0011]本公开第二个方面提供了一种锂离子电池，该锂离子电池包括正极和负极，所述正极包括集流体和涂覆在所述集流体上的正极浆料，所述正极浆料为上述正极浆料。
[0012]可选地，所述锂离子电池为镍钴锰酸锂电池或尖晶石锰酸锂电池，所述正极材料添加剂中Li2C2O4的质量分数为70-85wt％。
[0013]可选地，所述锂离子电池为磷酸铁锂电池，所述正极材料添加剂中Li2C2O4的质量分数为10-50wt％。
[0014]通过上述技术方案，本公开提供了一种锂离子电池正极浆料，该正极浆料可以在较低电压条件下实现Li2C2O4的分解，完成对负极的补锂，避免了正极活性物质在高充电电压条件下发生的不可逆结构变化，从而提高电池的稳定性和循环性能。
[0015]本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
[0016]以下对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
[0017]本公开的第一方面提供了一种锂离子电池正极浆料，该正极浆料包括正极活性材料和正极材料添加剂，所述正极材料添加剂包括Li2C2O4和Ni
x
O，其中，0.67≤x≤1。
[0018]本公开的专利技术人通过大量实验得出，Ni
x
O具有的导电性能够催化Li2C2O4分解，从而使得Li2C2O4的分解电压降至4.6V以下。将该NixO-Li2C2O4材料作为正极添加剂使用，可以实现在较低电压条件下Li2C2O4的分解。该添加剂适用于Li2C2O4、LiCoO2、LiMn2O4、NCM等正极材料体系，在低电压4.5V下实现分解，完成对负极的补锂，避免了正极活性物质在持续高充电电压条件下发生的不可逆结构变化，从而提高电池的稳定性和循环性能。
[0019]根据本公开的第一个方面，不同的镍金属氧化物对应不同的理化性质，例如材料的导电性、氧空位位点和催化性能等，从而将会导致不同的催化分解性能。本公开的Ni
x
O可以选自Ni2O3、Ni
0.8
O和NiO中的一种，优选为Ni
0.8
O。
[0020]根据本公开的第一个方面，Li2C2O4的直径可以为50nm-20μm，所述Ni
x
O的直径可以为50nm-5μm。优选地，Li2C2O4的直径可以为100-500nm，所述Ni
x
O的直径优选可以为50-200nm。
[0021]其中，Li2C2O4作为提供锂离子的活性材料，需要在催化剂的作用下分解，直径合适的Li2C2O4与催化剂接触时利于分解且不会影响比容量。Ni
x
O作为催化剂，直径合适的Ni
x
O可以与Li2C2O4颗粒充分接触，从而有利于Li2C2O4颗粒的分解供锂。
[0022]根据本公开的第一个方面，Ni
x
O为催化剂，Li2C2O4可以分解提供锂离子，是复合材料中提供锂的活性材料。Li2C2O4的含量较低时，催化剂的含量高，有利于Li2C2O4的分解，可以得到分解电压较低的复合材料，但Li2C2O4活性材料的含量较低会导致正极材料添加剂的比容量较低，影响其作为正极添加剂的补锂效果；当Li2C2O4的含量较高时，催化剂的含量低，不利于Li2C2O4的分解，得到的复合材料分解电压较高，而高分解电压可能会导致正极活性物质的结构发生不可逆的变化，影响其结构稳定性和循环性能。因此本公开的Li2C2O4和Ni
x
O的质量分数要在合适的范围内取值，本公开中，以所述正极添加剂的总质量为基准，Li2C2O4的质量分数可以为10-95wt％，所述Ni
x
O的质量分数可以为5-90wt％。优选地，Li2C2O4的质量分数可以为40-50wt％，所述Ni
x
O的质量分数可以为20-60wt％。该范围内的Ni
x
O可以保证正极材料添加剂的分解电压不高于4.6V，不会对正极活性物质产生严重的影响，Li2C2O4的含量可以使得复合材料具有较高的比容量，不会影响其作为正极添加剂的补锂效果。
[0023]本公开的锂离子电池正极材料添加剂的制备方法没有限制，可以采用物理混合方法，也可以采用化学原位合成方法。采用物理混合方法时，可以将Ni
x
O粉体和Li2C2O4粉体通过物理混合制得本公开的锂离子电池正极材料添加剂，混合方法可以选球磨，砂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池正极浆料，其特征在于，该正极浆料包括正极活性材料和正极添加剂，所述正极添加剂包括Li2C2O4和Ni
x
O，其中，0.67≤x≤1。2.根据权利要求1所述的锂离子电池正极浆料，其中，所述Ni
x
O选自Ni2O3、Ni
0.8
O和NiO中的一种，优选为Ni
0.8
O。3.根据权利要求1所述的锂离子电池正极浆料，其中，Li2C2O4的直径为50nm-20μm，所述Ni
x
O的直径为50nm-5μm。4.根据权利要求1所述的锂离子电池正极浆料，其中，Li2C2O4的直径为100-500nm，所述Ni
x
O的直径为50-200nm。5.根据权利要求1所述的锂离子电池正极浆料，其中，以所述正极添加剂的总质量为基准，Li2C2O4的质量分数为10-95wt％，所述Ni
...

【专利技术属性】
技术研发人员：李娜，焦晓朋，李世彩，韩晓燕，乔璐璐，
申请(专利权)人：深圳市比亚迪锂电池有限公司，
类型：发明
国别省市：