[發明專利]一種高電容穩定鋰離子電池

無效

• 申請號: 201310585169.3
• 申請日: 2013-11-19
• 公開（公告）號: CN103606666A
• 公開（公告）日: 2014-02-26
• 發明（設計）人: 陳璇;秦麗;沈春平;錢國珠;黃滿湘;蘇樂樂
• 申請（專利權）人: 江蘇天鵬電源有限公司
• 主分類號: H01M4/505
• 分類號: H01M4/505;H01M4/525;H01M10/0525
• 代理公司: 北京世譽鑫誠專利代理事務所(普通合伙) 11368
• 代理人: 孫國棟

1.一種高電容穩定鋰離子電池，其特征在于：兩極分別由復合碳負極材料與三元復合正極材料制成。

2.根據權利要求1所述的一種高電容穩定鋰離子電池，其特征在于：復合碳負極材料包括核層、殼層結構，所述殼層占核層、殼層總質量的10～45%，所述核層由表面納米化處理的石墨類材料構成，所述殼層由多孔碳材料構成。

3.根據權利要求2所述的一種高電容穩定鋰離子電池，其特征在于：所述核層表面納米化處理是在石墨類材料的表面原位形成納米碳纖維、納米孔或納米管。

4.根據權利要求2所述的一種高電容穩定鋰離子電池，其特征在于：所述構成殼層的多孔碳材料由碳機體上分布有孔徑在50～120nm的大孔、孔徑在3～50nm的中孔、孔徑小于2nm的小孔的三維孔結構構成。

5.根據權利要求1所述的一種高電容穩定鋰離子電池，其特征在于，所述三元復合正極材料的制備，包括以下步驟：

1）將可溶性鎳、錳、鈷化合物按x：y：1-x-y的摩爾數混合成過渡金屬溶液，其中，0.1≤x≤0.6，0≤y≤0.6,0.1≤x+y≤0.9；

2）將濃度為5～20%的氨水加入反應器中達3～10cm高，從反應器底部通入壓縮空氣進行攪拌；

3）用噴槍向反應器內以0.1～2升/小時的速度由反應器頂部噴入所述的過渡金屬溶液，同時由伺服泵向反應器內泵入氨與氫氧化鈉的混合液，保持反應體系內PH值在9.5～12.5范圍內，使得過渡金屬溶液和氨與氫氧化鈉的混合液充分混合，在所述的混合液由反應器底部噴入的壓縮空氣霧化后，生成均一的前驅體沉淀；

4）將前驅體沉淀過濾、烘干、過篩后與鋰化合物按鋰原子的摩爾數與鎳、錳、鈷總的原子數之比為1:1～1.35:1的比例進行混合，混合均勻后緩慢蒸發溶劑；

5）將前驅體與鋰化物的混合物在氧氣氣氛下進行高溫燒結，燒結產物經研磨、篩分，制得分子式為LiNi_xMn_yCo_1-x-yO₂的正極材料。

6.根據權利要求5所述的一種高電容穩定鋰離子電池，其特征在于，所述鎳化合物時硝酸鎳、硫酸鎳、氯化鎳或乙酸鎳的一種或多種；錳化合物可以是硝酸錳、硫酸錳、氯化錳或乙酸錳的一種或多種；鈷化合物可以是硝酸鈷，硫酸鈷、氯化鈷或乙酸鈷的一種或多種；所述鋰化合物為有機鹽、氫氧化鋰、氧化鋰或過氧化鋰。

7.根據權利要求5所述的一種高電容穩定鋰離子電池，其特征在于：所述高溫燒結是以1～25℃/min的升溫速率升溫到650～750℃，保溫4～12h，然后以1～10℃/min的升溫速率升溫到850～1000℃，保溫8～26h，隨爐冷卻。