本發(fā)明涉及電池，具體涉及一種對鋰離子電池用正極材料作表面修飾的方法和鋰離子電池。

背景技術：

1、隨著鋰離子電池在人類社會生活中的應用普及，延伸拓展的應用場景也對鋰離子電池正極的多方面性能提出了更多的要求，就比如快充快放下的倍率性能。鋰離子在充放電過程中，li+在兩個電極之間來回嵌入和脫嵌：充電池時，li+從正極脫嵌，經(jīng)由電解質嵌入負極，負極處于富鋰狀態(tài)；放電時則相反。而倍率性能，則是指電池在短時間內放電的速度和穩(wěn)定性，也就是li+在正負極中來回脫嵌的速度和穩(wěn)定性。因為鋰離子在正極測的脫嵌是固相傳輸，而在電解液中則是液相傳輸，所以往往其倍率性能受制于鋰離子在正極測傳輸效果。而現(xiàn)有的研究表明，適量的引入缺陷，特別是氧空位缺陷，能有效地降低鋰離子的傳輸勢壘，從而有效提高正極測鋰離子的傳輸效率，改善電池的倍率性能。然而現(xiàn)有的氧空位缺陷往往通過高溫還原氣氛脫氧預構，該方法無疑對能源，燒結環(huán)境及相關器件提出了更進一步的要求。因此如何通過一種簡單而又溫和的條件在正極測構造氧空位便提出了迫切的需求。

技術實現(xiàn)思路

1、為了克服現(xiàn)有技術中存在的缺點和不足，本發(fā)明的目的在于提供一種對鋰離子電池用正極材料作表面修飾的方法，該方法簡單方便，無污染，對生產(chǎn)設備無具體的要求；首圈所構造的氧空位能有效降低li+在正極的傳輸勢壘，從而提高其擴散性能。

2、本發(fā)明的另一目的在于提供一種鋰離子電池，該鋰離子電池通過采用經(jīng)表面修飾后的正極材料的電芯，能有效提高正極測鋰離子的傳輸效率，改善電池的倍率性能，電池能發(fā)揮更高的容量。

3、本發(fā)明的目的通過下述技術方案實現(xiàn)：一種對鋰離子電池用正極材料作表面修飾的方法，包括如下步驟：

4、s1、取lipo2f2和基礎電解液，將lipo2f2加入基礎電解液中攪拌均勻得到，得到富含lipo2f2的濃電解液，備用；

5、s2、取少量步驟s1中得到的濃電解液滴加到電芯中，進行低倍率充電至大于4.4v，通過電化學原位反應在在材料表界面制備氧空位，反應結束后，再進行二次注液，得到含有被修飾正極材料的電芯。

6、優(yōu)選的，步驟s1中l(wèi)ipo2f2的用量為基礎電解液的8-14%。

7、本發(fā)明中的含有被修飾正極材料的電芯通過上述方法制得，在制備過程中需要控制lipo2f2的用量與基礎電解液用量的占比，有利于低倍率充電，便于電化學原位構造氧空位，進行電化學原位反應時lipo2f2會在高壓環(huán)境下分解，其中的f會去進攻正極材料界面的li，生成lif，而lipo2會去奪取材料界面處的晶格氧，從而在正極材料的表界面生成lipo3和留下氧空位，提高氧空位的轉化效率，少量濃電解液添加的添加可控制氧缺陷的濃度；而lif和lipo3會在界面起到保護正極材料的作用，降低材料和電解液的界面副反應。

8、優(yōu)選的，步驟s1中所述基礎電解液是由lipf6、ec和emc組成。

9、優(yōu)選的，步驟s1中所述基礎電解液為1m?lipf6溶于體積比ec:?emc=2.5-3.5:6.5-7.5的溶液。

10、本發(fā)明中的采用的基礎電解液可根據(jù)實際需求調節(jié)，比如采用高鎳正極時，一般電壓低一點些，因為過高的電壓反而容易損傷材料本身的結構，中鎳就可以上到4.7v。首圈陳化構造氧空位的電壓和后面應用的電壓也需要區(qū)別開來，一般后面長循環(huán)的電壓會比這個電壓低，也是根據(jù)不同體系來區(qū)分的。

11、優(yōu)選的，步驟s2中電芯中添加濃電解液注液系數(shù)為0.28-0.32g/ah。

12、優(yōu)選的，步驟s2中進行低倍率充電時的充放電倍率為0.05-0.1c。

13、優(yōu)選的，步驟s2中進行二次注液時的注液系數(shù)為2.8-3.2g/ah。

14、優(yōu)選的，步驟s2中進行二次注液時的電解液為1m?lipf6溶于體積比ec:?emc=2.5-3.5:6.5-7.5的溶液或lb-111電解液。

15、本發(fā)明中二次注液時可以注射常用的商業(yè)化電解液，包括但不限于基礎電解液或者是構造各種cei的電解液。這樣便可以通過lipo2f2的濃電解液獲得界面包含氧空位缺陷的正極結構（高鎳正極等），從而提高電池的倍率性能，同時換用商業(yè)化電解液保證電池的正常長循環(huán)，可獲得一款兼具倍率性能和循環(huán)穩(wěn)定性的電芯。

16、本發(fā)明還提了一種鋰離子電池，所述鋰離子電池包括被修飾正極材料的電芯。

17、本發(fā)明中的鋰離子電池通過采用經(jīng)表面修飾后的正極材料的電芯，能有效提高正極測鋰離子的傳輸效率，改善電池的倍率性能，電池能發(fā)揮更高的容量。

18、本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明一種對鋰離子電池用正極材料作表面修飾的方法，該方法簡單方便，無污染，對生產(chǎn)設備無具體的要求；首圈所構造的氧空位能有效降低li+在正極的傳輸勢壘，從而提高其擴散性能。

19、本發(fā)明一種鋰離子電池通過采用經(jīng)表面修飾后的正極材料的電芯，能有效提高正極測鋰離子的傳輸效率，改善電池的倍率性能，電池能具有優(yōu)異的電池容量和循環(huán)性能以及安全性，壽命長，電化學性能穩(wěn)定。

技術特征：

1.一種對鋰離子電池用正極材料作表面修飾的方法，其特征在于：包括如下步驟：

2.根據(jù)權利要求1所述的一種對鋰離子電池用正極材料作表面修飾的方法，其特征在于：步驟s1中l(wèi)ipo2f2的用量為基礎電解液的8-14%。

3.根據(jù)權利要求1所述的一種對鋰離子電池用正極材料作表面修飾的方法，其特征在于：步驟s1中所述基礎電解液是由lipf6、ec和emc組成。

4.根據(jù)權利要求3所述的一種對鋰離子電池用正極材料作表面修飾的方法，其特征在于：步驟s1中所述基礎電解液為1m?lipf6溶于體積比ec:?emc=2.5-3.5:6.5-7.5的溶液。

5.根據(jù)權利要求1所述的一種對鋰離子電池用正極材料作表面修飾的方法，其特征在于：步驟s2中電芯中添加濃電解液注液系數(shù)為0.28-0.32g/ah。

6.根據(jù)權利要求1所述的一種對鋰離子電池用正極材料作表面修飾的方法，其特征在于：步驟s2中進行低倍率充電時的充放電倍率為0.05-0.1c。

7.根據(jù)權利要求1所述的一種對鋰離子電池用正極材料作表面修飾的方法，其特征在于：步驟s2中進行二次注液時的注液系數(shù)為2.8-3.2g/ah。

8.一種鋰離子電池，其特征在于：所述鋰離子電池包括權利要求1-7任一項所述的含有被修飾正極材料的電芯。

技術總結
本發(fā)明涉及電池技術領域，具體涉及一種對鋰離子電池用正極材料作表面修飾的方法和鋰離子電池，包括如下步驟：S1、取LiPO2F2和基礎電解液，將LiPO2F2加入基礎電解液中攪拌均勻得到，得到富含LiPO2F2的濃電解液，備用；S2、取少量步驟S1中得到的濃電解液滴加到電芯中，進行低倍率充電至大于4.4V，通過電化學原位反應在在材料表界面制備氧空位，反應結束后，再進行二次注液，得到含有被修飾正極材料的電。本發(fā)明對鋰離子電池用正極材料作表面修飾的方法簡單，無污染，對生產(chǎn)設備無具體的要求；首圈所構造的氧空位能有效降低Li+在正極的傳輸勢壘，從而提高其擴散性能。

技術研發(fā)人員：方建軍,于國章,趙慶賀,薛浩宇
受保護的技術使用者：廣東乾途電池科技有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/10/10