高容量鋰離子電池的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鋰電池領(lǐng)域，尤其涉及一種負(fù)極采用硅基的高容量鋰離子電池。
【背景技術(shù)】
[0002]高能動力型鋰離子電池的發(fā)展迫切，需要尋求高容量、長壽命、安全可靠的新型負(fù)極材料來代替石墨類碳負(fù)極材料。單質(zhì)硅具有很高的理論容量(4212mAh/g)而受到關(guān)注。同時娃的電壓平臺高于石墨，在充電時避免了表面的析鋰現(xiàn)象，安全性能優(yōu)于石墨負(fù)極材料。另外硅的儲量多，價格便宜。但是硅負(fù)極在鋰脫嵌過程中伴隨有大的體積變化，引起硅材料的破壞和機(jī)械粉化，導(dǎo)致電極材料間及電極材料和集流體的分離，進(jìn)而失去電接觸，嚴(yán)重降低循環(huán)性能。因此需要提供一種循環(huán)性能優(yōu)異的硅基負(fù)極材料的鋰離子電池。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決上述問題，本發(fā)明提供一種負(fù)極采用硅基的高容量鋰離子電池，負(fù)極采用中空核-殼多孔Si/C復(fù)合物，在容量大的前提下循環(huán)性能優(yōu)異，正極采用表面碳包覆的單斜結(jié)構(gòu)的Li3V2(PO4)3,電子導(dǎo)電率好，容量大，解決了【背景技術(shù)】中出現(xiàn)的問題。
[0004]本發(fā)明的目的是提供一種高容量鋰離子電池，包括有正極材料和負(fù)極材料；
所述正極材料包括有表面碳包覆的單斜結(jié)構(gòu)的Li 3V2 (PO4) 3，導(dǎo)電劑，粘合劑和集流體(鋁箔)；
所述負(fù)極材料包括有多孔Si/C復(fù)合物，導(dǎo)電劑，粘結(jié)劑和集流體(銅箔)。
[0005]進(jìn)一步改進(jìn)在于:還包括有電解液，電解液為LiBOB電解液。
[0006]進(jìn)一步改進(jìn)在于:所述正極的Li3V2(PO4)3，導(dǎo)電劑，粘合劑的質(zhì)量比為(80-95):(3-10):(2-10)o
[0007]進(jìn)一步改進(jìn)在于:所述負(fù)極的多孔Si/C復(fù)合物，導(dǎo)電劑，粘結(jié)劑的質(zhì)量比為(85-95):(0-5):(2-10)o
[0008]進(jìn)一步改進(jìn)在于:所述導(dǎo)電劑為為導(dǎo)電炭黑。
[0009]進(jìn)一步改進(jìn)在于:所述正極的粘合劑為偏氟乙烯和聚四氟乙烯中的一種。
[0010]進(jìn)一步改進(jìn)在于:所述負(fù)極的粘結(jié)劑為羧甲基纖維素鈉和彈性體丁苯橡膠組合物。
[0011]進(jìn)一步改進(jìn)在于:所述電解液中添加有碳酸亞乙烯酯。
[0012]進(jìn)一步改進(jìn)在于:所述多孔Si/C復(fù)合物的制作工藝為:加熱納米娃得到Si/Si02復(fù)合物，之后在Si/Si02復(fù)合物外包覆炭，之后與HF反應(yīng)得到中空的核-殼多孔Si/C復(fù)合物。
[0013]進(jìn)一步改進(jìn)在于:所述納米娃粒徑為lOOnm。
[0014]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明負(fù)極采用中空核-殼多孔Si/C復(fù)合物，在容量大的前提下循環(huán)性能優(yōu)異，負(fù)極中采用羧甲基纖維素鈉和彈性體丁苯橡膠組合物為粘結(jié)劑，使循環(huán)性能更加優(yōu)異;正極采用表面碳包覆的單斜結(jié)構(gòu)的Li3V2(PO4)3,電子導(dǎo)電率好，容量大;并且電解液采用L i B O B電解液中添加碳酸亞乙烯酯，可以對形成厚的S EI層具有好的協(xié)同效應(yīng)。
【具體實(shí)施方式】
[0015]為了加深對本發(fā)明的理解，下面將結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳述，該實(shí)施例僅用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。
[0016]一種高容量鋰離子電池，包括有正極材料和負(fù)極材料；
所述正極材料包括有表面碳包覆的單斜結(jié)構(gòu)的Li 3V2 (P04) 3，導(dǎo)電劑，粘合劑和集流體(鋁箔)；
所述負(fù)極材料包括有多孔Si/C復(fù)合物，導(dǎo)電劑，粘結(jié)劑和集流體(銅箔)。
[0017]還包括有電解液，電解液為LiBOB電解液。所述電解液中添加有碳酸亞乙烯酯。所述導(dǎo)電劑為為導(dǎo)電炭黑。所述負(fù)極的粘結(jié)劑為羧甲基纖維素鈉和彈性體丁苯橡膠組合物。所述多孔Si/C復(fù)合物的制作工藝為:加熱納米硅得到Si/Si02復(fù)合物，之后在Si/Si02復(fù)合物外包覆炭，之后與HF反應(yīng)得到中空的核-殼多孔Si/C復(fù)合物。所述納米娃粒徑為lOOnm。
[0018]實(shí)施例一:
所述正極的Li3V2 (P04) 3，導(dǎo)電劑，粘合劑的質(zhì)量比為85:7:8。
[0019]所述負(fù)極的多孔Si /C復(fù)合物，導(dǎo)電劑，粘結(jié)劑的質(zhì)量比為85:5:10。
[0020]所述正極的粘合劑為偏氟乙烯。
[0021]實(shí)施例二:
所述正極的Li3V2 (P04) 3，導(dǎo)電劑，粘合劑的質(zhì)量比為90:4:6。
[0022 ]所述負(fù)極的多孔S i /C復(fù)合物，導(dǎo)電劑，粘結(jié)劑的質(zhì)量比為90:3:7。
[0023]所述正極的粘合劑為聚四氟乙烯中。
[0024]實(shí)施例三:
所述正極的Li3V2 (P04) 3，導(dǎo)電劑，粘合劑的質(zhì)量比為95:3:2。
[0025]所述負(fù)極的多孔Si/C復(fù)合物，導(dǎo)電劑，粘結(jié)劑的質(zhì)量比為95:2:3。
[0026]所述正極的粘合劑為偏氟乙烯。
[0027]以上實(shí)施例的負(fù)極采用中空核-殼多孔Si/C復(fù)合物，在容量大的前提下循環(huán)性能優(yōu)異，負(fù)極中采用羧甲基纖維素鈉和彈性體丁苯橡膠組合物為粘結(jié)劑，使循環(huán)性能更加優(yōu)異;正極采用表面碳包覆的單斜結(jié)構(gòu)的Li3V2(PO4)3,電子導(dǎo)電率好，容量大;并且電解液采用LiBOB電解液中添加碳酸亞乙烯酯，可以對形成厚的SEI層具有好的協(xié)同效應(yīng)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高容量鋰離子電池，其特征在于:包括有正極材料和負(fù)極材料； 所述正極材料包括有表面碳包覆的單斜結(jié)構(gòu)的Li 3V2 (P04) 3，導(dǎo)電劑，粘合劑和集流體(鋁箔)； 所述負(fù)極材料包括有多孔Si/C復(fù)合物，導(dǎo)電劑，粘結(jié)劑和集流體(銅箔)。2.如權(quán)利要求1所述高容量鋰離子電池，其特征在于:還包括有電解液，電解液為LiBOB電解液。3.如權(quán)利要求1所述高容量鋰離子電池，其特征在于:所述正極的Li3V2(PO4)3,導(dǎo)電劑，粘合劑的質(zhì)量比為(80-95):(3-10): (2-10)。4.如權(quán)利要求1所述高容量鋰離子電池，其特征在于:所述負(fù)極的多孔Si/C復(fù)合物，導(dǎo)電劑，粘結(jié)劑的質(zhì)量比為(85-95):(0-5): (2-10)。5.如權(quán)利要求1或3或4所述高容量鋰離子電池，其特征在于:所述導(dǎo)電劑為為導(dǎo)電炭MTkTt O6.如權(quán)利要求1或3所述高容量鋰離子電池，其特征在于:所述正極的粘合劑為偏氟乙烯和聚四氟乙烯中的一種。7.如權(quán)利要求1或4所述高容量鋰離子電池，其特征在于:所述負(fù)極的粘結(jié)劑為羧甲基纖維素鈉和彈性體丁苯橡膠組合物。8.如權(quán)利要求2所述高容量鋰離子電池，其特征在于:所述電解液中添加有碳酸亞乙烯酯。9.如權(quán)利要求1所述高容量鋰離子電池，其特征在于:所述多孔Si/C復(fù)合物的制作工藝為:加熱納米硅得到Si/Si02復(fù)合物，之后在Si/Si02復(fù)合物外包覆炭，之后與HF反應(yīng)得到中空的核-殼多孔Si/C復(fù)合物。10.如權(quán)利要求9所述高容量鋰離子電池，其特征在于:所述納米硅粒徑為lOOnm。
【專利摘要】本發(fā)明的目的是提供一種高容量鋰離子電池，負(fù)極采用中空核-殼多孔Si/C復(fù)合物，在容量大的前提下循環(huán)性能優(yōu)異，負(fù)極中采用羧甲基纖維素鈉和彈性體丁苯橡膠組合物為粘結(jié)劑，使循環(huán)性能更加優(yōu)異；正極采用表面碳包覆的單斜結(jié)構(gòu)的Li3V2(PO4)3，電子導(dǎo)電率好，容量大；并且電解液采用LiBOB電解液中添加碳酸亞乙烯酯，可以對形成厚的SEI層具有好的協(xié)同效應(yīng)。
【IPC分類】H01M4/62, H01M4/58, H01M10/0567, H01M4/36, H01M10/0525
【公開號】CN105609867
【申請?zhí)枴緾N201510687179
【發(fā)明人】汪桂云, 汪勁松, 王鳴
【申請人】蕪湖凱爾電氣科技有限公司
【公開日】2016年5月25日
【申請日】2015年10月22日