專利名稱：一種鋰離子電池及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鋰離子電池及其制備方法。
背景技術(shù)：
鋰離子電池以其能量高、無污染等優(yōu)點，越來越廣泛地用于移動電話、數(shù)碼相機等 便攜電子產(chǎn)品中，同時也作為汽車、空間站等大型設(shè)備的后備能源，隨著其廣泛的應(yīng)用，對 其各項性能的要求也不斷提高。特別是對活性材料的開發(fā)改進(jìn)是現(xiàn)有技術(shù)研究的重點和難點，現(xiàn)有廣泛使用的正 極活性材料一般有LiCoO2等Co系活性材料，但Co有毒，對環(huán)境造成了一定的污染，同時隨 著資源的消耗，價格也越來越昂貴，且LiCoA在Li離子脫出時結(jié)構(gòu)為LihCoO2,當(dāng)χ > 0. 5 時，其結(jié)構(gòu)會發(fā)生不可逆變化，循環(huán)性能降低明顯。同時現(xiàn)有LiCoA的實際使用比容量也 較低，只有約150mAh/g，較理論比容量約^OmAh/g有較大差距，也不能得到高容量電池?，F(xiàn)有有廣泛研究采用價格低、毒性小的Ni、Mn系材料作為鋰離子電池的 活性材料，特別是性能優(yōu)良的均具有層狀結(jié)構(gòu)Li2MnO3與LiMO2的復(fù)合固溶體材料 XLi2MnO3 'YLiMO2,由于Li2MnO3與LiMO2易于形成結(jié)構(gòu)互溶的固溶體材料，Li2MnO3中的Li、 Mn混排層就均勻的分布在LiMO2當(dāng)中，混排層中的Mn為+4價，在充放電過程中保持價態(tài) 不變，起到結(jié)構(gòu)支撐作用，使LiMO2的容量更接近與理論容量，能制備高容量的電池。但由 于Li2MnO3缺少電化學(xué)活性，脫嵌Li離子較困難，材料的整體能量密度并沒有得到更好的應(yīng) 用?，F(xiàn)有公開對此類材料進(jìn)行的改進(jìn)，例如用酸對復(fù)合固溶體材料進(jìn)行處理，發(fā)生 Li2MnO3(Li2OMnO2)酸處理〉MnO2 (層狀)反應(yīng)，使得部分Li2MnO3以Li2O比例脫出Li 和0，生成層狀MnO2,而使得Li2MnO3具有電極活性，但酸處理會較大程度的破壞氧層的立方 排列，會出現(xiàn)容量衰減加快，循環(huán)性能明顯下降，例如8次循環(huán)后放電容量相對于首次放電 容量衰減率甚至可以達(dá)到28. 14%等問題，不能得到很好的實際應(yīng)用?，F(xiàn)有技術(shù)也有公開將含有此種活性材料的電池在高電壓4. 5V條件下活化，希望 Li2MnO3脫出Li和0，提高材料的活性，但此種方法制備的電池容量衰減也很快，循環(huán)性能并 不理想，10次循環(huán)后放電容量相對于首次放電容量衰減率甚至可以達(dá)到20. 74%,電池的 穩(wěn)定性差，循環(huán)性能不理想，不能滿足現(xiàn)有技術(shù)對電池長期使用的要求，特別是汽車等費用 高昂使用頻繁電池難更換的高容量需求的電器設(shè)備，阻礙了其發(fā)展。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了克服現(xiàn)有使用容量較高的XLi2MnO3 · yLiM02復(fù)合固溶體材料時電池的 穩(wěn)定性差，容量衰減快，循環(huán)性能差的問題。提供了一種容量高、循環(huán)性能優(yōu)異的鋰離子電 池，包括正極、負(fù)極和設(shè)置于正極、負(fù)極之間的隔膜，其中，正極包括正極集電體及涂覆于正 極集電體上正極活性物質(zhì)，正極活性物質(zhì)為正極活性物質(zhì)前體在鋰離子電池外經(jīng)過電解活 化所得物質(zhì)；正極活性物質(zhì)前體具有式XLi2MnO3 ILiMO2,其中，0 <x< l,y = l_x，M為一種或多種金屬離子，Li2MnO3及LiMO2均具有層狀結(jié)構(gòu)。本發(fā)明同時提供了上述鋰離子電池的制備方法，步驟包括制備正極片將正極 活性物質(zhì)前體電解活化后制得正極活性物質(zhì)，將正極活性物質(zhì)與包括導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑的物 質(zhì)加入溶劑中混勻制備正極漿料，后將所得正極漿料涂覆于正極集電體上制備正極片；或?qū)▽?dǎo)電劑、粘結(jié)劑的物質(zhì)與正極活性物質(zhì)前體混合得混合物，將混合物電 解活化后加入溶劑中制備正極漿料，后將所得正極漿料涂覆于正極集電體上制備正極片；或?qū)▽?dǎo)電劑、粘結(jié)劑的物質(zhì)與正極活性物質(zhì)前體混合得混合物，將混合物加 入溶劑中混勻制備正極前體漿料涂覆于正極集電體上制備正極前體，后對正極前體進(jìn)行電 解活化制備正極片；制備負(fù)極片將負(fù)極漿料涂覆于負(fù)極集電體上制備負(fù)極片；封裝將正極片、隔膜和負(fù)極片依次層疊或卷繞制備電池極芯，后封裝成電池。其中，本發(fā)明的制備正極和負(fù)極的順序沒有特別限制，可以先制備正極也可以先 制備負(fù)極。高壓電解活化XLi2MnO3 · yLiM02復(fù)合固溶體材料時能使Li2MnO3脫出Li或Li2O, 本發(fā)明的發(fā)明人意外發(fā)現(xiàn)脫出的Li或Li2O在電池中極易沉積在電池負(fù)極與隔膜之間，沉 積不僅增大了界面阻力，也給離子的循環(huán)和電子的傳導(dǎo)造成了影響，增大了電池內(nèi)部電阻; 同時電池的穩(wěn)定性也會降低；而且高壓也會造成電解液的分解，消耗了大量電解液同時。本 發(fā)明將XLi2MnO3 · YLiMO2復(fù)合固溶體材料在鋰離子電池外經(jīng)過電解活化得活性材料，脫出 部分的Li或Li2O,在沒有破壞氧層的立方密堆結(jié)構(gòu)的同時，除去部分Li或Li2O,提高材料 的能量密度，提高電池的容量，同時制備的電池由于沒有副產(chǎn)物L(fēng)i或Li2O的影響，降低了 電池內(nèi)阻，提高了電池的穩(wěn)定性，能保證電池高的庫侖效率和循環(huán)性能。
圖1是本發(fā)明實施例1正極活性材料的XRD譜圖；圖2是本發(fā)明實施例1、對比例1、對比例2的電池的循環(huán)性能對比圖。
具體實施例方式本發(fā)明提供了一種容量高、循環(huán)性能好的鋰離子電池，包括正極、負(fù)極和設(shè)置于正 極、負(fù)極之間的隔膜，其中，正極包括正極集電體及涂覆于正極集電體上正極活性物質(zhì)，正 極活性物質(zhì)為正極活性物質(zhì)前體在鋰離子電池外經(jīng)過電解活化所得物質(zhì)；正極活性物質(zhì)前 體具有式XLi2MnO3 · yLiM02，其中，0 < χ < 1, y = l_x，M為一種或多種金屬離子，Li2MnO3 及LiMO2均具有層狀結(jié)構(gòu)。其中，M選自Ni、Mn、Cr、Ti或Co離子中的一種或幾種。進(jìn)一步 優(yōu)選含有附，由于+2價M在充電過程會變成+4價附，能提供較高的電池容量，協(xié)同+4價 Mn，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。其中，進(jìn)一步優(yōu)選XLi2MnO3 · yLiM02復(fù)合固溶體的平均粒徑為D5tl < 5 μ m，振實密 度> 1. 5g/cm3，初始放電容量為275mAh/g，進(jìn)一步提高電池的體積比能量密度性能。復(fù)合固 溶體可以采用市售產(chǎn)品，優(yōu)選自己制備，例如可以采用現(xiàn)有公知的各種方法制備，比如對于 XLi2MnO3 ILiNiMnO2,可以將含鎳源化合物、錳源化合物和鋰源化合物按一定化學(xué)計量比混 合，然后在原料混合物中加入介質(zhì)(去離子水或無水乙醇等)，進(jìn)行高效球磨。將球磨混勻的原料充分干燥后，在一定溫度下進(jìn)行預(yù)燒結(jié)，制備出前軀體。將前軀體壓實，在高溫下燒 結(jié)的高溫固相法制備。本發(fā)明同時提供了上述鋰離子電池的制備方法，步驟包括制備正極片將正極活性物質(zhì)前體電解活化后制得正極活性物質(zhì)，將正極活性物 質(zhì)與包括導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑的物質(zhì)加入溶劑中混勻制備正極漿料，后將所得正極漿料涂覆于 正極集電體上制備正極片；或?qū)▽?dǎo)電劑、粘結(jié)劑的物質(zhì)與正極活性物質(zhì)前體混合得混合物，將混合物電 解活化后加入溶劑中制備正極漿料，后將所得正極漿料涂覆于正極集電體上制備正極片；或?qū)▽?dǎo)電劑、粘結(jié)劑的物質(zhì)與正極活性物質(zhì)前體混合得混合物，將混合物加 入溶劑中混勻制備正極前體漿料涂覆于正極集電體上制備正極前體，后對正極前體進(jìn)行電 解活化制備正極片；制備負(fù)極片將負(fù)極漿料涂覆于負(fù)極集電體上制備負(fù)極片；封裝將正極片、隔膜和負(fù)極片依次層疊或卷繞制備電池極芯，后封裝成電池。本發(fā)明的電解活化可優(yōu)選在電解裝置中進(jìn)行，例如優(yōu)選電解活化的對電極選自 鉬、鋁、鋅或銅中的一種或幾種；可以是片狀、塊狀或不規(guī)則形狀電極等，大小根據(jù)需電解活 化的電極進(jìn)行調(diào)整，優(yōu)選采用片狀圓柱，與需電解活化的電極為同軸圓柱，需電解活化的電 極的半徑略大，提高電解效率。對兩電極進(jìn)行電解，優(yōu)選電解電壓為4. 5-4. 7V。進(jìn)一步優(yōu)選 電解包括多步升壓電解，升壓的步長為0. 1 0. 5V，使復(fù)合固溶體材料活化更徹底，進(jìn)一步 優(yōu)化活化后的材料的穩(wěn)定性，進(jìn)一步降低電池的容量衰減速度。本發(fā)明的兩電極包括對電 極及需電解活化的電極；其中，需電解活化的電極可以為正極前體；也可以是將正極活性 物質(zhì)前體材料與金屬制備的電極；或?qū)⒄龢O活性物質(zhì)前體與包括導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑物質(zhì)的混 合物材料與金屬制備的電極。當(dāng)直接對正極活性物質(zhì)前體或正極活性物質(zhì)前體與包括導(dǎo)電 劑和粘結(jié)劑的物質(zhì)的混合材料進(jìn)行電解活化時，可以將材料涂覆在金屬上，電解后收集；本 發(fā)明優(yōu)選將材料置于金屬制備的多孔容器中，例如銅網(wǎng)制成的多孔結(jié)構(gòu)料筒。形狀可以是 圓柱，立方體等沒有特別限制，優(yōu)選為圓柱。金屬可以為金屬選自鉬、鋁、鋅或銅中的一種或 幾種。進(jìn)一步優(yōu)選電解的截止電流為小于IZlOIci，其中Itl為電解的初始電流，進(jìn)一步使 電解更徹底，對于多步升壓電解即優(yōu)選為當(dāng)電流小于IzlOIci后，再升壓電解。本發(fā)明優(yōu)選電解活化還包括對兩電極進(jìn)行二次電解，其中，優(yōu)選二次電解的電壓 為-2. 8至-3. 2V，即將兩電極位置調(diào)換后電解，較原電解的電流相反，優(yōu)化電解后材料中的 含鋰量，使材料中含鋰量適中，防止材料貧鋰狀態(tài)的出現(xiàn)，提高材料的電化學(xué)性能。進(jìn)一步 優(yōu)選二次電解包括多步降壓電解，優(yōu)選降壓的步長為0. 1 0. 5V，優(yōu)化鋰的回嵌量。優(yōu)選二 次電解的截止電流為小于1/101/，其中，Ic/為二次電解的初始電流，使二次電解效果更 優(yōu)，更徹底。其中，本發(fā)明優(yōu)選電解活化的介質(zhì)為非水電解液，電解液選取本領(lǐng)域技術(shù)人員公 知的各種非水電解液，例如含有的電解質(zhì)鋰鹽可以是六氟磷酸鋰、高氯酸鋰、四氟硼酸鋰、 六氟砷酸鋰、鹵化鋰、三氟甲基磺酸鋰、二(三氟甲基磺酸)亞胺鋰、三(三氟甲基磺酰)亞 胺甲基鋰、雙草酸硼酸鋰等中的一種或幾種的混合，含有的有機溶劑可以選用鏈狀碳酸酯、 環(huán)狀碳酸酯、羧酸酯類、環(huán)裝醚、鏈狀醚和含硫含氟有機溶劑等中的一種或幾種的混合。
本發(fā)明的介質(zhì)中設(shè)有或不設(shè)多孔膜，當(dāng)不設(shè)有多孔膜時需保證兩電極不接觸，多 孔膜本發(fā)明沒有特別限制，可采用常用的PP/PE/PP膜、纖維氈等，防止兩電極接觸。本發(fā)明 可優(yōu)選設(shè)置于對電極上也可以設(shè)置于需活化的材料的表面。本發(fā)明優(yōu)選電解活化包括多次重復(fù)電解活化，進(jìn)一步優(yōu)選電解活化的次數(shù)為2-3 次。進(jìn)一步提高電解程度和優(yōu)化材料的含鋰量，提高材料的性能。本發(fā)明的封裝包括將電池極芯放入電池殼體中，焊接蓋板與電池殼體，在電池殼 體中注入電解液、對電池進(jìn)行化成和封口，化成、封口等技術(shù)采用本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的各 種技術(shù)，本發(fā)明沒有特別限制。本發(fā)明的正極集電體、負(fù)極漿料、負(fù)極集電體等本發(fā)明沒有特別限制，可采用本領(lǐng) 域技術(shù)人員公知的各種正極集電體、負(fù)極漿料、負(fù)極集電體。下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步詳述實施例1(1)正極活性材料的制備可以將63. 42gNi2 (OH) 2C03、206. 90g MnCO3 和 133. OOg Li2CO3 混合均勻，然后在混 合物中加入無水乙醇，進(jìn)行高效球磨。將球磨混勻的原料充分干燥后，在450°C下進(jìn)行預(yù)燒 結(jié)，制備出前軀體。將前軀體壓實，在980°C高溫下燒結(jié)，制備平均粒徑D5tl為1. 15μπι，振實 密度為 1. 7g/cm3 的 0. 5Li2Mn03 · 0. 5LiNi0.5Mn0.502 復(fù)合固溶體。將150. OgO. 5Li2Mn03 · 0. 5LiNi0.5Mn0.502復(fù)合固溶體置于銅網(wǎng)制備的料筒中，置于 電解裝置中，對電極為Cu片，電解介質(zhì)為ImoL/L L1PF6-EC+DEC+EMC電解液，以4. 6V對兩 電極進(jìn)行電解，初始電流為1mA，當(dāng)電流小于0. ImA時停止電解，制得正極活性材料。(2)電池的制備將上述制備的90g的0. 5Li2Mn03 ·0. 5LiNi0.5Mn0.502復(fù)合固溶體與5g乙炔黑、5g聚 偏氟乙烯溶于45 50gN-甲基吡咯烷酮中，然后在真空攪拌機中攪拌成均勻的正極漿料。 將該正極漿料均勻地涂布在厚度為20微米的鋁箔的兩側(cè)，然后在150°C下烘干、輥壓、裁切 制得尺寸為480X44毫米的正極。將100克石墨、3克粘結(jié)劑聚偏氟乙烯、3克導(dǎo)電劑炭黑加入到100克N-甲基吡咯 烷酮中，然后在真空攪拌機中攪拌形成均勻的負(fù)極漿料。將該負(fù)極漿料均勻地涂布在厚度 為12微米的銅箔的兩側(cè)，然后在90°C下烘干、輥壓、裁切制得尺寸為485X45毫米的負(fù)極。將所得到的正、負(fù)極片與Cellgard 2400微孔隔膜卷繞成一個方型的鋰離子電池 的極芯，裝入電池殼中，電解液采用韓國三星公司所生產(chǎn)的鋰離子電池電解液，為ImoL/L LiPF6-EC+DEC+EMC，將該電解液以3. 8g/Ah的量注入電池殼中，密封，制成鋰離子二次電池 (型號053450)。實施例2采用與實施例1相同的方法制備正極活性材料和電池，不同的是電解的電壓為 4. 8V。實施例3采用與實施例1相同的方法制備正極活性材料和電池，不同的是電解的截止電流 為 0. 3mA。實施例4
采用與實施例1相同的方法制備正極活性材料和電池，不同的是電解先以3. 5V電 壓電解，初始電流為1mA，截止電流為0. ImA;再以0. IV的步長升高電解電壓電解，每次的電 解截止電流為0. 1mA，最終升至4. 6V電壓電解，截止電流為0. ImA終止。實施例5采用與實施例1相同的方法制備正極活性材料和電池，不同的是對兩電極進(jìn)行二 次電解，將兩電極位置進(jìn)行置換后，以3. 2V的電壓進(jìn)行二次電解，初始電流為1mA，截止電 流為0. ImA0實施例6采用與實施例5相同的方法制備正極活性材料和電池，不同的是二次電解過程為 先以4. 5V的電壓進(jìn)行二次電解，初始電流為1mA，截止電流為0. 1mA，再以0. IV的步長逐步 降低電解電壓進(jìn)行二次電解，每步二次電解的截止電流為0. 1mA。最終降壓至3. 2V 二次電 解，截止電流為0. 1mA。實施例7采用與實施例6相同的方法制備正極活性物質(zhì)和電池，不同的是重復(fù)電解和二次 電解過程2次。對比例1(1)正極活性材料的制備采用與實施例1相同的方法制備0. 5Li2Mn03 · 0. 5LiNi0.5Mn0.502復(fù)合固溶體材料。(2)電池的制備將上述制備的90g的0. 5Li2Mn03 ·0. 5LiNi0.5Mn0.502復(fù)合固溶體材料與5g乙炔黑、 5g聚偏氟乙烯溶于45 50gN-甲基吡咯烷酮中，然后在真空攪拌機中攪拌成均勻的正極漿 料。將該正極漿料均勻地涂布在厚度為20微米的鋁箔的兩側(cè)，然后在150°C下烘干、輥壓、 裁切制得尺寸為480X44毫米的正極。將100克石墨、3克粘結(jié)劑聚偏氟乙烯、3克導(dǎo)電劑炭黑加入到100克N-甲基吡咯 烷酮中，然后在真空攪拌機中攪拌形成均勻的負(fù)極漿料。將該負(fù)極漿料均勻地涂布在厚度 為12微米的銅箔的兩側(cè)，然后在90°C下烘干、輥壓、裁切制得尺寸為485X45毫米的負(fù)極。將所得到的正、負(fù)極片與Cellgard 2400微孔隔膜卷繞成一個方型的鋰離子電池 的極芯，裝入電池殼中，電解液采用韓國三星公司所生產(chǎn)的鋰離子電池電解液，為ImoL/L LiPF6-EC+DEC+EMC，將該電解液以3. 8g/Ah的量注入電池殼中，密封，以4. 2V的電壓對電池 進(jìn)行活化，制成鋰離子二次電池(型號053450)。對比例2(1)正極活性材料的制備采用與實施例1相同的方法制備0. 5Li2Mn03 · 0. 5LiNi0.5Mn0.502復(fù)合固溶體材料。將上述制備的50g0. 5Li2Mn03 · 0. 5LiNi0.5Mn0.502 復(fù)合固溶體材料置于 0. 05mol/L 的鹽酸中浸泡48h。(2)電池的制備將上述制備的90g的0. 5Li2Mn03 ·0. 5LiNi0.5Mn0.502復(fù)合固溶體與5g乙炔黑、5g聚 偏氟乙烯溶于45 50gN-甲基吡咯烷酮中，然后在真空攪拌機中攪拌成均勻的正極漿料。 將該正極漿料均勻地涂布在厚度為20微米的鋁箔的兩側(cè)，然后在150°C下烘干、輥壓、裁切8制得尺寸為480X44毫米的正極。將100克石墨、3克粘結(jié)劑聚偏氟乙烯、3克導(dǎo)電劑炭黑加入到100克N-甲基吡咯 烷酮中，然后在真空攪拌機中攪拌形成均勻的負(fù)極漿料。將該負(fù)極漿料均勻地涂布在厚度 為12微米的銅箔的兩側(cè)，然后在90°C下烘干、輥壓、裁切制得尺寸為485X45毫米的負(fù)極。將所得到的正、負(fù)極片與Cellgard 2400微孔隔膜卷繞成一個方型的鋰離子電池 的極芯，裝入電池殼中，電解液采用韓國三星公司所生產(chǎn)的鋰離子電池電解液，為ImoL/L LiPF6-EC+DEC+EMC，將該電解液以3. 8g/Ah的量注入電池殼中，密封，制成鋰離子二次電池 (型號053450)。性能測試XRD測試對實施例1制備的正極活性材料于D/maX2000 PC型X射線粉末衍射儀 上，使用Cu Ka靶，管電壓40kV，管電流20mA，掃描范圍2 θ = 10 80°，掃描速度6° / min，描步長0. 1°進(jìn)行XRD測試，測試結(jié)果如圖1。放電容量測試將實施例1-7及對比例1、2制備的電池置于藍(lán)奇BK-6016A型可充 電電池檢測系統(tǒng)，在2. 3-4. 6V，以0. 40mA/cm2電流面密度進(jìn)行充放電循環(huán)的測試，測試結(jié)果 如表1和圖2。首次循環(huán)庫侖效率測試將將實施例1-7及對比例1、2制備的電池放電至2.3￥，后充電至4.6￥，從2.3乂 4. 6V的充電容量記為“首次充電容量”;然后從4. 6V放電至2. 3V，從4. 6V 2. 3V的放電容 量記為“首次放電容量”。
權(quán)利要求
1.一種鋰離子電池，包括正極、負(fù)極和設(shè)置于正極、負(fù)極之間的隔膜，其特征在于， 所述正極包括正極集電體及涂覆于正極集電體上正極活性物質(zhì)，所述正極活性物質(zhì)為正 極活性物質(zhì)前體在鋰離子電池外經(jīng)過電解活化所得物質(zhì)；所述正極活性物質(zhì)前體具有式 XLi2MnO3 ^yLiMO2,其中，0 < χ < l,y = l_x，M 為一種或多種金屬離子，Li2MnO3 及 LiMO2 均 具有層狀結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池，其特征在于，所述M選自Ni、Mn、Cr、Ti或Co離 子中的一種或幾種。
3.—種鋰離子電池的制備方法，其特征在于，步驟包括制備正極片將正極活性物質(zhì)前體電解活化后制得正極活性物質(zhì)，將正極活性物質(zhì)與 包括導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑的物質(zhì)加入溶劑中混勻制備正極漿料，后將所得正極漿料涂覆于正極 集電體上制備正極片；或?qū)▽?dǎo)電劑、粘結(jié)劑的物質(zhì)與正極活性物質(zhì)前體混合得混合物，將混合物電解活 化后加入溶劑中制備正極漿料，后將所得正極漿料涂覆于正極集電體上制備正極片；或?qū)▽?dǎo)電劑、粘結(jié)劑的物質(zhì)與正極活性物質(zhì)前體混合得混合物，將混合物加入溶 劑中混勻制備正極前體漿料涂覆于正極集電體上制備正極前體，后對正極前體進(jìn)行電解活 化制備正極片；制備負(fù)極片將負(fù)極漿料涂覆于負(fù)極集電體上制備負(fù)極片；封裝將正極片、隔膜和負(fù)極片依次層疊或卷繞制備電池極芯，后封裝成電池；所述正極活性物質(zhì)前體具有式XLi2MnO3 · yLiM02，其中，0 < χ < 1, y = 1-χ, M為一種 或多種金屬離子，Li2MnO3及LiMO2均具有層狀結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鋰離子電池的制備方法，其特征在于，所述電解活化為對兩 電極進(jìn)行電解，所述電解電壓為4. 5-4. 7V ；所述兩電極包括對電極及需電解活化的電極；所述對電極選自鉬、鋁、鋅或銅中的一種或幾種；所述需電解活化的電極為正極前體；或?qū)⒄龢O活性物質(zhì)前體材料與金屬制備的電極； 或?qū)⒄龢O活性物質(zhì)前體與包括導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑物質(zhì)的混合物材料與金屬制備的電極。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鋰離子電池的制備方法，其特征在于，所述金屬選自鉬、鋁、 鋅或銅中的一種或幾種；將正極活性物質(zhì)前體材料或正極活性物質(zhì)前體與包括導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑物質(zhì)的混合物材 料置于金屬制備的多孔容器中制得所述需電解活化的電極。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鋰離子電池的制備方法，其特征在于，所述電解包括多步升 壓電解，升壓步長為0. 1 0. 5V。
7.根據(jù)權(quán)利要求4或6所述的鋰離子電池的制備方法，其特征在于，所述電解的截止電 流為小于Ι/lOk，所述Itl為電解的初始電流。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鋰離子電池的制備方法，其特征在于，所述電解活化還包括 對兩電極進(jìn)行二次電解，所述二次電解電壓為-2. 8至-3. 2V。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的鋰離子電池的制備方法，其特征在于，所述二次電解包括多 步降壓二次電解，降壓步長為0. 1 0. 5V。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的鋰離子電池的制備方法，其特征在于，所述二次電解的截止電流為小于1/101/，所述Ic/為二次電解的初始電流。
11.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鋰離子電池的制備方法，其特征在于，所述電解活化的介質(zhì) 為非水電解液，所述介質(zhì)中設(shè)有或不設(shè)多孔膜。
12.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鋰離子電池的制備方法，其特征在于，所述電解活化為多次 電解活化。
13.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鋰離子電池的制備方法，其特征在于，所述封裝包括將電池 極芯放入電池殼體中、在電池殼體中注入電解液、對電池進(jìn)行化成和封口。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種電池及其制備方法，電池包括正極、負(fù)極和設(shè)置于正極、負(fù)極之間的隔膜，其中，正極包括正極集電體及涂覆于正極集電體上正極活性物質(zhì)，正極活性物質(zhì)為正極活性物質(zhì)前體在鋰離子電池外經(jīng)過電解活化所得物質(zhì)；正極活性物質(zhì)前體具有式xLi2MnO3·yLiMO2，其中，0＜x＜1，y＝1-x，M為一種或多種金屬離子，Li2MnO3及LiMO2均具有層狀結(jié)構(gòu)。本發(fā)明制備的電池容量高，穩(wěn)定性好，循環(huán)性能優(yōu)異，符合現(xiàn)有技術(shù)的發(fā)展。
文檔編號H01M4/64GK102055012SQ20091010996
公開日2011年5月11日 申請日期2009年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月29日
發(fā)明者徐茶清, 李昕洋 申請人:上海比亞迪有限公司