一种锂离子二次电池及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种锂离子二次电池，由壳体、正极片、隔膜、负极片和电解液组成，正极片由正极集流体和粘结在正极集流体上的正极活性材料组成，负极片由负极集流体和粘结在负极集流体上的负极活性材料组成，正极活性材料是掺杂有M元素的纳米氧化物的磷酸铁钒锰锂复合材料，负极活性材料是钛酸锂复合材料，所述M元素选自铝、锂、硼、银、铜、铬、锌、钛、锗、镓、锆、锡、硅、铁、钴、镍、钒、镁、钙、锶、钡、钨、钼、铌、钇、镧、硒和镉中的任意一种或者至少两种的组合。所述锂离子二次电池具有综合电化学性能优良、安全性能高、循环寿命长、成本低廉、对环境友好等突出特点，有助于拓宽锂离子电池的应用范围，具有重要的现实意义和广阔市场前景。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种锂离子二次电池及其制备方法，具体涉及一种高性能的非对称锂离子二次电池及其制备方法，属于电池和电容器
，尤其属于锂离子二次电池制备

技术介绍
目前，全球性的石油、煤炭等自然资源短缺，环境污染等问题日益严重。新能源及环保技术的综合高效开发和利用已成为人类亟待解决的问题之一。锂离子电池因具有工作电压高、比能量高、无记忆效应、无污染、自放电小、循环寿命长等优点，正逐步取代传统的镍镉、镍氢等二次电池，并成为目前性能最为优良的新一代二次电池，已广泛应用于移动通讯、电动自行车、电动工具、各种便携式仪器和设备等领域，也是各国大力研究的电动汽车、空间电源等的首选配套电源，因此，对锂离子电池安全性能的要求也越来越高。自Goodenougb等于1997年首次报道了橄榄石型的磷酸铁锂(LiFePO4)可用于锂离子电池正极材料以来，近年来磷酸铁锂以其优异的电化学性能、可快速充电、安全、无污染、工艺简单、成本低廉等突出优点被国际上普遍认为是高能动力电池的最佳新型正极材料，也是新一代锂离子电池的理想正极材料。尽管磷酸铁锂价格便宜、比容量高、安全性能好，是理想的锂离子电池正极材料，尤其本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锂离子二次电池，由壳体、正极片、隔膜、负极片和电解液组成，其特征在于，正极片由正极集流体和粘结在正极集流体上的正极活性材料组成，负极片由负极集流体和粘结在负极集流体上的负极活性材料组成，正极活性材料是掺杂有M元素的纳米氧化物的磷酸铁钒锰锂复合材料，负极活性材料是钛酸锂复合材料，所述M元素选自Al、Li、B、Ag、Cu、Cr、Zn、Ti、Ge、Ga、Zr、Sn、Si、Fe、Co、Ni、V、Mg、Ca、Sr、Ba、W、Mo、Nb、Y、La、Se和Cd中的任意一种或者至少两种的组合。

【技术特征摘要】
1.一种锂离子二次电池，由壳体、正极片、隔膜、负极片和电解液组成，其特征在于，正极片由正极集流体和粘结在正极集流体上的正极活性材料组成，负极片由负极集流体和粘结在负极集流体上的负极活性材料组成，正极活性材料是掺杂有M元素的纳米氧化物的磷酸铁钒锰锂复合材料，负极活性材料是钛酸锂复合材料，所述M元素选自Al、Li、B、Ag、Cu、Cr、Zn、Ti、Ge、Ga、Zr、Sn、Si、Fe、Co、Ni、V、Mg、Ca、Sr、Ba、W、Mo、Nb、Y、La、Se 和 Cd 中的任意一种或者至少两种的组合。2.如权利要求I所述的锂离子二次电池，其特征在于，所述M元素的纳米氧化物的质量为磷酸铁钥;猛锂复合材料质量的O. Ol 10wt%,优选O. I 8wt%,进一步优选I 6wt%。3.如权利要求I或2所述的锂离子二次电池，其特征在于，所述钛酸锂复合材料选自如下物质中的任意一种或者至少两种的混合物纳米级具有尖晶石结构的钛酸锂；亚微米级具有尖晶石结构的钛酸锂；碳纤维、石墨烯、碳纳米管、纳米银、纳米铜或纳米硅中的任意一种或者至少两种的组合和纳米级具有尖晶石结构的钛酸锂的混合物；碳纤维、石墨烯、碳纳米管、纳米银、纳米铜或纳米硅中的任意一种或者至少两种的组合和亚微米级具有尖晶石结构的钛酸锂的混合物；碳纤维、石墨烯、碳纳米管、纳米银、纳米铜、纳米硅、二氧化钛纳米粉、二氧化钛纳米管、二氧化钛纳米线或无定形钛氧化物中的任意一种或者至少两种的组合和纳米级具有尖晶石结构的钛酸锂的复合材料；碳纤维、石墨烯、碳纳米管、纳米银、纳米铜、纳米硅、二氧化钛纳米粉、二氧化钛纳米管、二氧化钛纳米线或无定形钛氧化物中的任意一种或者至少两种的组合和亚微米级具有尖晶石结构的钛酸锂的复合材料。4.如权利要求1-3之一所述的锂离子二次电池，其特征在于，所述电解液为含有锂离子的有机电解质，由电解质锂盐和溶剂组成； 优选地，所述隔膜选自聚丙烯微孔薄膜、聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯三层微孔薄膜、改性聚丙烯微孔薄膜或改性聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯三层微孔薄膜中的任意一种。5.如权利要求1-4之一所述的锂离子二次电池，其特征在于，所述正极片由质量百分含量为70 90%的正极活性材料、5 20%的导电剂、5 10%的粘合剂、溶剂和正极集流体组成；所述正极活性材料、导电剂和粘合剂的质量百分含量之和为100% ； 优选地，所述负极片由质量百分含量为75 92%的负极活性材料、5 17%的导电剂、3 8%的粘合剂、溶剂和负极集流体组成；所述负极活性材料、导电剂和粘合剂的质量百分含量之和为100%。6.如权利要求4或5所述的锂离子二次电池，其特征在于，所述电解质锂盐为LiPF6、LiAsF6, LiClO4, LiN(CF3SO2)、LiBF4, LiSbF6 或 LiCF3SO3 中的任意一种或者至少两种的混合物； 优选地，所述电解液中的溶剂选自碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、1，3-丙烯二醇硼酸酯、碳酸乙二酯、碳酸二甲酯、碳酸甲基...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭强强，徐宇兴，
申请(专利权)人：中国科学院过程工程研究所，
类型：发明
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