[發(fā)明專利]一種高循環(huán)性能摻雜三元鋰離子電池

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110348988.0
• 申請日: 2021-03-31
• 公開（公告）號: CN113363416B
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發(fā)明（設計）人: 漢海霞;陳瑤;許夢清
• 申請（專利權(quán)）人: 萬向一二三股份公司
• 主分類號: H01M4/131
• 分類號: H01M4/131;H01M4/136;H01M4/36;H01M4/62;H01M4/48;H01M4/505;H01M4/525;H01M4/58;H01M10/0525
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

1.一種高循環(huán)性能摻雜三元鋰離子電池，其特征是，所述鋰離子電池包括摻雜改性正極和包覆改性負極，所述摻雜改性正極包括摻雜改性正極材料，所述摻雜改性正極材料為負載鎳鈷錳酸鋰中混摻磷酸錳鐵鋰材料，所述負載鎳鈷錳酸鋰的制備過程為：

（1）制成三維排列框架：將MnSO₄·4H₂O分散在乙醇中，超聲處理得到Mn²⁺溶液，將對苯二甲酸、乙酸乙烯、乙烯基對苯二甲酸及二甲基乙酰胺混合均勻得到混合溶液，然后將混合溶液倒入Mn²⁺溶液中，加熱攪拌得到配位體溶液，再加入二乙烯三胺溶液，升溫并攪拌，降至室溫形成三維排列框架；

（2）制成第一載體結(jié)構(gòu)：將三維排列框架加入苯丙烯與過氧縮酮的混合溶液中，升溫并保溫，得到第一載體結(jié)構(gòu)；

（3）選擇性溶解：往第一載體結(jié)構(gòu)中加入氨基三乙酸三鈉，常溫攪拌，靜置后離心收集產(chǎn)物，乙醇洗滌三次后在烘箱中過夜干燥，得到負載載體結(jié)構(gòu)；

（4）接枝活性基團：將負載載體結(jié)構(gòu)、新癸酸縮水甘油酯與γ-環(huán)糊精按質(zhì)量比加入N,N-二甲基甲酰胺中，加熱攪拌反應，過濾并洗滌，得到接枝載體結(jié)構(gòu)；

（5）負載：將接枝載體結(jié)構(gòu)加入到鎳鈷錳酸鋰中混合均勻，繼續(xù)加入PVDF 761，攪拌并過濾得到負載鎳鈷錳酸鋰。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高循環(huán)性能摻雜三元鋰離子電池，其特征是，按照百分含量計所述包覆改性負極包括：雙層碳包覆的氧化亞硅負極材料93.5-94.5%，導電劑科琴黑1-2%，粘結(jié)劑丁苯橡膠膠乳2.25-2.6%，其余為增稠劑羧甲基纖維素鈉。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高循環(huán)性能摻雜三元鋰離子電池，其特征是，所述雙層碳包覆的氧化亞硅負極材料的制備過程：

A、通過氣相包覆在氧化亞硅材料表面進行碳包覆，獲得第一碳包覆層包覆的氧化亞硅材料；

B、將步驟A獲得的第一碳包覆層包覆的氧化亞硅材料放入氣相沉積容器中，通入載氣，升溫后通入氣相碳源，進行氣相沉積，獲得雙層碳包覆的氧化亞硅負極材料。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種高循環(huán)性能摻雜三元鋰離子電池，其特征是，所述氣相包覆的具體方法如下：將氧化亞硅材料放入氣相沉積容器中，通入載氣，升溫后通入氣相碳源，進行氣相沉積，獲得雙層碳包覆的氧化亞硅負極材料。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種高循環(huán)性能摻雜三元鋰離子電池，其特征是，所述第一碳包覆層和第二碳包覆層的厚度分別為5-10nm和5-15nm。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種高循環(huán)性能摻雜三元鋰離子電池，其特征是，所述氣相沉積的溫度為600-1000℃。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高循環(huán)性能摻雜三元鋰離子電池，其特征是，所述摻雜改性正極包括：摻雜改性正極材料94-96%，超導碳黑2-2.5%，粘合劑PVDF 761 2-3%，其余為N-甲基吡咯烷酮。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高循環(huán)性能摻雜三元鋰離子電池，其特征是，負載鎳鈷錳酸鋰與磷酸錳鐵鋰材料質(zhì)量比為1：0.25-0.4。