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一种正极片及其应用

文献发布时间:2023-06-19 18:30:43


一种正极片及其应用

技术领域

本发明涉及一种电极片,尤其涉及一种正极片及其应用,属于二次电池技术领域。

背景技术

锂离子电池由于具备能量密度大、输出功率高、循环寿命长和环境污染小等优点而被广泛应用于电动汽车以及消费类电子产品中。

但是,随着人类对电子设备需求的不断提高,对锂离子二次电池的能量密度也随之提出了更高的要求。电池的能量密度与电池的体积、放电电压平台以及放电容量有很大的关系,因此提升电池的放电电压平台成为提升电池能量密度有效手段之一。然而,当锂离子电池充电电压过高时,正极活性材料会出现结构坍塌的问题,并导致将不再具有可逆的锂离子脱嵌能力,从而影响电池的循环性能。

此外,高温应用环境也会导致锂离子电池的正极活性材料脱嵌性能下降,进而限制了锂离子电池在高温区域的推广应用。

发明内容

本发明提供一种正极片,通过对该正极片的组成和结构进行修饰,将该正极片应用于二次电池后,能够使二次电池在高压或高温下同时兼顾优异的能量密度以及循环性能。

本发明提供一种二次电池,该二次电池包括上述正极片,因此具有能量密度高、循环性能优异的特点。

本发明提供一种正极片,所述正极片包括正极集流体、以及设置在所述正极集流体至少一功能表面的活性层;所述活性层在远离所述功能表面的方向上依次包括第一活性层和第二活性层;

所述第二活性材料包括功能活性材料,所述功能活性材料的至少部分表面为MOF材料层。

如上所述的正极片,其中,所述MOF材料层的厚度为5~50nm。

如上所述的正极片,其中,所述功能活性材料的Dv50为5~20μm;和/或,所述第一活性材料的Dv50为5~20μm。

如上所述的正极片,其中,所述第一活性层和第二活性层的厚度比为a,其中0.5≤a≤2。

如上所述的正极片,其中,所述第一活性层的厚度为20-200μm,所述第二活性层的厚度为5-50μm。

如上所述的正极片,其中,所述MOF材料层中,MOF材料包括金属元素和有机配体;

其中,

所述金属元素包括Zn,Co,Ni,Mn中的至少一种;和/或,所述有机配体包括咪唑类化合物和芳香羧酸类化合物中的至少一种。

如上所述的正极片,其中,所述咪唑类化合物包括2-甲基咪唑、苯并咪唑、2-胺基苯并咪唑中的至少一种;和/或,

所述芳香羧酸类化合物包括均苯三甲酸、对苯二甲酸、萘四甲酸中的至少一种。

如上所述的正极片,其中,所述功能活性材料通过包括以下过程的方法制备得到:

向溶剂中加入主要活性材料并进行热处理,随后向热处理体系依次加入金属盐、有机配体进行反应,得到所述功能活性材料。

如上所述的正极片,其中,所述热处理的温度为25℃-80℃,时间为30-60min。

本发明提供一种二次电池,所述二次电池包括上述任一所述的正极片。

本发明的正极片,对活性层的组成进行了差异化设计。具体地,通过使远离正极集流体的部分为包括功能活性材料的第二活性层,赋予了正极片更优异的结构稳定性和活性离子离子传输性,进而使包括该正极片的二次电池在高压或高温的环境下能够同时具有优异的能量密度和循环性能。

附图说明

图1为本发明正极片一实施例的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明的实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

图1为本发明正极片一实施例的结构示意图,如图1所示,本发明第一方面提供一种正极片,所述正极片包括正极集流体1、以及设置在所述正极集流体1至少一功能表面的活性层20;所述活性层20在远离所述功能表面的方向上依次包括第一活性层21和第二活性层22;所述第二活性材料包括功能活性材料,所述功能活性材料的至少部分表面为MOF材料层。

上述功能表面是指正极集流体1中面积最大的两个表面,本发明的正极片中,至少一个功能表面设置有活性层20,图1中,正极集流体1的两个功能表面均设置有活性层20。

活性层20在远离正极集流体1的方向上依次包括第一活性层21以及第二活性层22,即第一活性层21靠近正极集流体1,第二活性层22远离正极集流体1,需要强调的是,本发明中的第一活性层21和第二活性层22具有不同组成。一般的,活性层至少包括导电剂、粘结剂以及提供活性离子脱嵌的活性材料,本发明第一活性层21和第二活性层22的组成差异至少是指第一活性层21和第二活性层22中包括不同的活性材料(即,第一活性层21中的第一活性材料和第二活性材料层22中的第二活性材料不同)。

具体地,第二活性层22的第二活性材料包括功能活性材料,该功能活性材料包括主要活性材料、以及位于主要活性材料至少部分表面的MOF材料层,其中,MOF材料层是指包括MOF材料(金属-有机框架材料)的层结构。

本发明不限定第一活性层21中第一活性材料的类型,可以是钴酸锂(如LiCoO

等本领域常见的正极活性材料;本发明亦不限定第二活性层22中第二活性材料的类型,除了功能活性材料之外,也可以包括本领域常见的正极活性材料,此外,功能活性材料中的主要活性材料亦可以为本领域常见的正极活性材料。

根据本发明提供的技术方案,在高压或者高温的应用环境下,通过使二次电池包括上述正极片,能够使二次电池同时具有优异的能量密度以及循环性。发明人基于此现象进行分析,认为原因可能在于:一方面,MOF材料作为一种具有网络结构且多孔的材料,其既能够支撑功能活性材料的结构,使功能活性材料具有优异的结构稳定性,又能够为功能活性材料构建活性离子传输通道实现活性离子的高效传导,因此将包括功能活性材料的第二活性层设置在活性层靠近电解液侧(远离正极集流体),能够有效应对活性层在高压或高温下活性离子的大量脱嵌以及和电解液发生副反应后可能发生的结构坍塌,通过维持活性层的结构稳定性以及优化活性离子传导率而提升二次电池的循环性能;另一方面,通过在正极集流体的功能表面设置第一活性层而保证了正极片的比容量,从而能够使更多的活性离子发生脱嵌而提升二次电池的能量密度。

因此,本发明的正极片能够使二次电池在高压或高温的环境下依旧表现出优异的能量密度以及循环性能。

在一种具体实施方式中,MOF材料层的厚度为5~50nm,即功能活性材料的至少部分表面的MOF材料的层的厚度在该范围内。例如,MOF材料层的厚度为6nm、7nm、8nm、9nm、10nm、12nm、15nm、18nm、20nm、22nm、25nm、27nm、29nm、30nm、32nm、36nm、38nm、40nm、42nm、44nm、45nm、46nm、48nm、50nm中的任意一个。一般的,当MOF材料层的厚度在上述范围时,能够确保功能活性材料的结构稳定性,从而使二次电池的循环性能更为突出。

进一步地,功能活性材料的Dv50为5~20μm;和/或,所述第一活性材料的Dv50为5~20μm。其中,Dv50可以采用激光粒度分析仪进行检测。

上述粒径有利于使功能活性材料和/或第一活性材料具有更适宜的压实密度,进而使二次电池在循环性能具有优异表现的同时也具有满意度更高的能量密度。

发明人发现,当第一活性层21和第二活性层22的厚度比在0.5~2的范围时,有利于进一步均衡二次电池在高压或高温的环境下的循环性能和能量密度,避免二者中的一个表现较差而使缩限二次电池的应用范围。

进一步地,第一活性层21的厚度为20-200μm,所述第二活性层22的厚度为5-50μm。

如本领域公知,MOF材料为有机配体作为联接桥和金属离子结点组合而成的金属-有机框架材料。当MOF材料层中的金属元素包括Zn,Co,Ni,Mn中的至少一种,和/或,有机配体包括咪唑类化合物和芳香羧酸类化合物中的至少一种时,对二次电池循环性能的改善更为显著。

进一步地,咪唑类化合物包括2-甲基咪唑、苯并咪唑、2-胺基苯并咪唑中的至少一种;和/或,

所述芳香羧酸类化合物包括均苯三甲酸、对苯二甲酸、萘四甲酸中的至少一种。

本发明对功能活性材料的制备方法不做限定,例如可以将MOF材料与主要活性材料相互混合并球磨以进行包覆处理,或者将MOF材料的原料与与主要活性材料相互混合并在主要活性材料表面原位生成MOF材料层。具体实施过程过程中,MOF材料层的原位生成更有利于发挥其提升二次电池循环性能的优势。

在一种具体实施方式中,功能活性材料通过包括以下过程的方法制备得到:向溶剂中加入主要活性材料并进行热处理,随后向热处理体系依次加入金属盐、有机配体进行反应,得到所述功能活性材料。

具体地,热处理的温度为25℃-80℃,时间为30-60min。在反应前,为了保证体系中原料之间的均匀混合,因此要保持体系处于不断搅拌的状态,一般使包括功能活性材料、金属盐和有机配体的原料体系搅拌30-120min后,对该原料体系进行升温使开始反应,反应温度根据金属盐和有机配体选择的不同而不同,但基本处于70℃-150℃的范围,反应时间为2-48h。

反应结束后,通过对反应体系进行固液分离、洗涤、干燥、筛分和除磁后,得到功能活性材料。

在上述制备过程中,金属盐和有机配体在主要活性材料的表面原位生成MOF材料层而得到功能活性材料。发明人推测,相较于将MOF材料和主要功能活性材料混合球磨以实现包覆的手段而言,这种原位生成的方法可能更有利于MOF材料在主要活性材料表面的均匀分布、以及和主要活性材料表面之间具有更强的组用力,从而使MOF材料在循环性能方面的正向作用得到进一步的发挥。

其中,金属盐为包括金属阳离子和阴离子的盐化合物,具体制备过程中对阴离子的具体类型不做限定,例如氯离子、硝酸根、硫酸根、醋酸根等;溶剂选自甲醇、N,N-二甲基甲酰胺、乙醇、N,N-二乙基甲酰胺、去离子水等中的至少一种。此外,在制备过程中,还可以根据金属盐、溶剂以及有机配体选择的不同,适当向体系中加入分散剂以优化制备进程,分散剂例如选自聚乙烯吡咯烷酮。

如前所述,本发明正极片的第一活性层21和第二活性层22除了分别包括第一活性材料和第二活性材料之外,还各自包括导电剂以及粘结剂。示例性地,第一活性层21和/或第二活性层22中的导电剂各自独立地选自导电炭黑、乙炔黑、科琴黑、导电石墨、导电碳纤维、碳纳米管、金属粉中的至少一种;第一活性层21和/或第二活性层22中的粘结剂各自独立地选自聚乙烯醇、羧甲基纤维钠、丁苯乳胶、聚四氟乙烯、聚氧化乙烯中的至少一种。进一步地,第一活性层21和/或第二活性层22按照质量百分含量包括90-99%活性材料(第一活性材料和/或第二活性材料),0.2%-4%导电剂,0.6%-6%粘结剂。在制备第一活性层21和/或第二活性层22时,将活性材料、导电剂以及粘结剂按照上述比例分散在溶剂中制备正极浆料,随后进行涂布、干燥、辊压,得到正极片。正极浆料中,浆料粘度4000-7000mPa.s,固含量为70%-80%。

能够理解,本发明的正极片在制备的过程中需要采用上述具有上述MOF材料层的功能活性材料,从而通过将该正极片与其他组件(例如负极片、隔膜等)进行组装,制备得到包括上述正极片的二次电池。而对于经历过充放电循环的二次电池而言,可以通过对其进行拆解,并对拆解的正极片的涂层进行红外检测而判断其在制备过程中是否采用具有MOF材料层的功能活性材料。具体地,如果红外检测中,有机配体的出峰位置相较于其标准峰出现偏移,且出现了金属-配位原子(配位原子来自于金属配体)的配位键的峰,可以判断该涂层中具有MOF材料。原因在于,当有机配体与金属离子结合后,有机配体的电子云会发生变化,从而导致其出峰位置较其未与金属离子结合时的标准峰的出峰位置具有偏移,并且会生成金属与有机配体之间的配位键的峰。

本发明第二方面提供一种二次电池,该二次电池包括上述任一项所述的正极片。

本发明的二次电池至少包括负极片、电解液以及前述第一个方面的正极片。本发明的二次电池由于包括上述第一个方面所述的正极片,因此将其作为二次电池的正极片时,能够同时改善二次的循环性能以及能量密度。

其中,负极片中的活性材料可以包括但不限于本领域常见的石墨、硬炭、软碳、钛酸锂、氧化硅和碳化硅等负极活性材料中的至少一种。

示例性地,该二次电池可以是锂离子电池或者钠离子电池。

本发明第三方面提供一种电子设备,该电子设备以前述第二方面的二次电池作为能量存储单元。该电子设备无论在待机或工作状态下,在时长方面均具有突出的表现,且使用寿命显著延长。

以下,通过实施例对本发明的正极片进行更为详细的介绍。

实施例1

本实施例的正极片包括正极集流体以及分别位于正极集流体两个功能表面的活性层。活性层包括设置在正极集流体功能表面的第一活性层、以及设置在第一活性层远离正极集流体表面的第二活性层。具体制备方法包括以下步骤:

1)以Dv50为15μm的钴酸锂作为第一活性材料制备第一正极浆料:按照钴酸锂96.8%,导电剂1.2%,粘结剂2%的配比制备第一正极浆料,其中,第一正极浆料的粘度为6000mPa.s,固含量为75%;

2)以Co-MOF包覆Dv50为15μm的钴酸锂作为第二活性材料制备第二正极浆料:按照Co-MOF包覆钴酸锂96.8%,导电剂1.2%,粘结剂2%的配比制备第二正极浆料,其中,第二正极浆料的粘度为6500mPa.s,固含量为70%;

本实施例的Co-MOF包覆钴酸锂的制备方法包括:向500ml的去离子水中边搅拌边加入20g Dv50为15μm的钴酸锂,加热反应30min后,再往反应釜内加入0.54g Co(NO

经TEM检测,本实施例的Co-MOF包覆钴酸锂中,Co-MOF包覆层厚度为10nm;

3)将第一正极浆料涂覆在正极集流体(厚度为10μm的铝箔)的一个功能表面上,将第二正极浆料涂覆在第一正极浆料远离正极集流体的表面上。随后以同样的方式完成集流体另一功能表面的涂覆工作,辊压、干燥,得到本实施例的正极片。正极片具体参数见表1。

实施例2

本实施例的正极片与实施例1基本一致,唯一差异在于第一活性层和第二活性层的厚度与实施例1不同。正极片具体参数见表1。

实施例3

本实施例的正极片与实施例1基本一致,唯一差异在于第一活性层和第二活性层的厚度与实施例1不同。正极片具体参数见表1。

实施例4

本实施例的正极片与实施例1基本一致,唯一差异在于第一活性层和第二活性层的厚度与实施例1不同。正极片具体参数见表1。

实施例5

本实施例的正极片与实施例1基本一致,唯一差异在于第一活性层和第二活性层的厚度与实施例1不同。正极片具体参数见表1。

实施例6

本实施例的正极片与实施例1基本一致,差异在于步骤2)中Co-MOF包覆钴酸锂的制备过程中,时间为2h,最终得到Co-MOF包覆层厚度为5nm、Dv50为15μm的Co-MOF包覆钴酸锂。正极片具体参数见表1。

实施例7

本实施例的正极片与实施例1基本一致,差异在于步骤2)中Co-MOF包覆钴酸锂的制备过程中,温度为140℃,最终得到Co-MOF包覆层厚度为50nm、Dv50为15μm的Co-MOF包覆钴酸锂。正极片具体参数见表1。

实施例8

本实施例的正极片与实施例1基本一致,差异在于步骤2)中的Co-MOF包覆钴酸锂的制备过程中,时间为1h,最终得到Co-MOF包覆层厚度为1nm、Dv50为15μm的Co-MOF包覆钴酸锂的Co-MOF包覆钴酸锂。正极片具体参数见表1。

实施例9

本实施例的正极片与实施例1基本一致,差异在于步骤2)中的Co-MOF包覆钴酸锂的制备过程中,温度为140℃,时间为8h,最终得到Co-MOF包覆层厚度为100nm、Dv50为15μm的Co-MOF包覆钴酸锂。正极片具体参数见表1。

实施例10

本实施例的正极片与实施例1基本一致,唯一差异在于步骤2)中的金属盐为Zn(NO

实施例11

本实施例的正极片与实施例1基本一致,唯一差异在于步骤2)中的金属盐为Ni(NO

实施例12

本实施例的正极片与实施例1基本一致,唯一差异在于步骤2)中Co-MOF包覆钴酸锂的制备方法不同,本实施例的Co-MOF包覆钴酸锂的制备方法包括:

将Co(NO

将所得Co-MOF与20g Dv50为15μm的钴酸锂混合,放入行星球磨搅拌机,转速3000r/min,球磨2h,得到Co-MOF包覆钴酸锂,TEM测得包覆厚度为10nm。

实施例13

本实施例与实施例1的区别在于活性材料为NCM523,具体制备方法包括以下步骤:

1)以Dv50为15μm的NCM523作为第一活性材料制备第一正极浆料:按照NCM52396.8%,导电剂1.2%,粘结剂2%的配比制备第一正极浆料,其中,第一正极浆料的粘度为6000mPa.s,固含量为75%;

2)以Ni-MOF包覆Dv50为15μm的NCM523作为第二活性材料制备第二正极浆料:按照Ni-MOF包覆NCM523 96.8%,导电剂1.2%,粘结剂2%的配比制备第二正极浆料,其中,第二正极浆料的粘度为6000mPa.s,固含量为70%;

本实施例的Ni-MOF包覆NCM523的制备方法包括:向500ml的混合溶液中(蒸馏水:乙醇:DMF=1:1:1v/v/)边搅拌边加入23g活性物质NCM523,0.43g Ni(NO

经TEM检测,本实施例的Ni-MOF包覆NCM523中,Ni-MOF包覆层厚度为10nm;

3)将第一正极浆料涂覆在正极集流体(厚度为10μm的铝箔)的一个功能表面上,随后将第二正极浆料涂覆在第一正极浆料远离正极集流体的表面上。随后以同样的方式完成集流体另一功能表面的涂覆工作,辊压、干燥,得到本实施例的正极片。正极片具体参数见表1。

实施例14

本实施例与实施例1的区别在于活性材料为磷酸铁锂,具体制备方法包括以下步骤:

1)以Dv50为5μm的磷酸铁锂作为第一活性材料制备第一正极浆料:按照磷酸铁锂96.8%,导电剂1.2%,粘结剂2%的配比制备第一正极浆料,其中,第一正极浆料的粘度为6000mPa.s,固含量为75%;

2)以Zn-MOF包覆Dv50为5μm的磷酸铁锂作为第二活性材料制备第二正极浆料:按照Zn-MOF包覆磷酸铁锂96.8%,导电剂1.2%,粘结剂2%的配比制备第二正极浆料,其中,第二正极浆料的粘度为6000mPa.s,固含量为70%;

本实施例的Zn-MOF包覆磷酸铁锂的制备方法包括:将20g磷酸铁锂,0.36Zn(NO

经TEM检测,本实施例的Zn-MOF包覆钴酸锂中,Zn-MOF包覆层厚度为10nm;

3)将第一正极浆料涂覆在正极集流体(厚度为10μm的铝箔)的一个功能表面上,随后将第二正极浆料涂覆在第一正极浆料远离正极集流体的表面上。随后以同样的方式完成集流体另一功能表面的涂覆工作,辊压、干燥,得到本实施例的正极片。正极片具体参数见表1。

对比例1

本对比例的正极片与实施例1的差异在于:不包括第二活性层。具体制备方法包括以下步骤:

1)以钴酸锂作为活性材料制备正极浆料:按照钴酸锂96.8%,导电剂1.2%,粘结剂2%的配比制备正极浆料,其中,正极浆料的粘度为6000mPa.s,固含量为75%;

2)将正极浆料涂覆在正极集流体的一个功能表面上,随后以同样的方式完成集流体另一功能表面的涂覆工作,得到本对比例的正极片,辊压、干燥。正极片具体参数见表1。

对比例2

本对比例的正极片与实施例1的差异在于:不包括第一活性层。具体制备方法包括以下步骤:

1)以Co-MOF包覆钴酸锂(Co-MOF包覆层厚度为10nm)作为活性材料制备正极浆料:按照Co-MOF包覆钴酸锂96.8%,导电剂1.2%,粘结剂2%的配比制备正极浆料,其中,正极浆料的粘度为6500mPa.s,固含量为75%;

本实施例的Co-MOF包覆钴酸锂的制备方法包括:向500ml的去离子水中边搅拌边加入20g活性物质,加热反应30min后,再往反应釜内加入0.54gCo(NO

3)将正极浆料涂覆在正极集流体的一个功能表面上,随后以同样的方式完成集流体另一功能表面的涂覆工作,辊压、干燥,得到本实施例的正极片。正极片具体参数见表1。

对比例3

本对比例与实施例1的差异在于获得Co-MOF包覆钴酸锂后,将所获得的材料放入氩气氛围的管式炉中,500℃中加热3h,得到正极活性材料。

1)以所得正极活性材料制备正极浆料:按照正极活性材料96.8%,导电剂1.2%,粘结剂2%的配比制备正极浆料,其中,正极浆料的粘度为6000mPa.s,固含量为75%;

2)将正极浆料涂覆在正极集流体的一个功能表面上,随后以同样的方式完成集流体另一功能表面的涂覆工作,辊压、干燥,得到本对比例的正极片。正极片具体参数见表1。

对比例4

本对比例的正极片与实施例1的差异在于:活性层包括设置在正极集流体功能表面的第二活性层、以及设置在第二活性层远离正极集流体表面的第一活性层。

对比例5

本对比例与实施例13的差异在于:不包括第二活性层。正极片具体参数见表1。

对比例6

本对比例与实施例14的差异在于:不包括第二活性层。正极片具体参数见表1。

对比例7

本对比例与实施例1的差异在于:第二活性层为Co-MOF材料层。具体制备方法包括以下步骤:

1)以Dv50为15μm的钴酸锂作为第一活性材料制备第一正极浆料:按照钴酸锂96.8%,导电剂1.2%,粘结剂2%的配比制备第一正极浆料,其中,第一正极浆料的粘度为6000mPa.s,固含量为75%;

2)以包括Co-MOF材料的浆液作为第二正极浆料:按照Co-MOF 90%,导电剂5%,粘结剂5%的配比制备第二正极浆料,其中,第二正极浆料的粘度为4500mPa.s,固含量为70%

本实施例的Co-MOF的制备方法包括:向100ml的去离子水中边搅拌边加入0.54gCo(NO

3)将第一正极浆料涂覆在正极集流体(厚度为10μm的铝箔)的一个功能表面上,将第二正极浆料涂覆在第一正极浆料远离正极集流体的表面上。随后以同样的方式完成集流体另一功能表面的涂覆工作,辊压、干燥,得到本对比例的正极片。正极片具体参数见表1。

对比例8

本对比例与实施例1的差异在于:第二活性层为钴酸锂和Co-MOF材料的混合层。具体制备方法包括以下步骤:

1)以Dv50为15μm的钴酸锂作为第一活性材料制备第一正极浆料:按照钴酸锂96.8%,导电剂1.2%,粘结剂2%的配比制备第一正极浆料,其中,第一正极浆料的粘度为6000mPa.s,固含量为75%;

2)以Dv50为15μm的钴酸锂和Co-MOF材料的混合物作为第二活性材料制备第二正极浆料:将20g钴酸锂与0.2g Co-MOF混合作为第二活性材料96.8%,导电剂1.2%,粘结剂2%的配比制备第二正极浆料,其中,第二正极浆料的粘度为6500mPa.s,固含量为70%;

本实施例的Co-MOF的制备方法包括:向100ml的去离子水中边搅拌边加入0.54gCo(NO

3)将第一正极浆料涂覆在正极集流体(厚度为10μm的铝箔)的一个功能表面上,将第二正极浆料涂覆在第一正极浆料远离正极集流体的表面上。随后以同样的方式完成集流体另一功能表面的涂覆工作,辊压、干燥,得到本对比例的正极片。正极片具体参数见表1。

试验例

将上述实施例和对比例的正极片与负极片通过卷绕组装成卷芯,短路测试合格后以铝塑膜封装,入烤箱烘烤除去水分致达到注液所需的水分标准后注入电解液,经过48h陈化后以热压化成的工艺完成首次充电得到活化后的电芯。

按照以下方法对电芯的能量密度以及循环性能进行检测。

1、能量密度

以0.5C充满电,0.5C放电,记录能量E,E与电芯体积V的比值为能量密度ED/Wh·L

2、循环性能

电芯在45℃环境中以3C倍率充电,1C倍率放电,循环600周,记录首周和第600周的放电容量,计算600周后的电芯循环容量保持率。结果见表1。

表1

由表1可知:

1、相对于对比例,本发明实施例中的正极片有助于获得在高压和高温的工作环境下循环性能和能量密度均表现优异的锂离子电池;

2、根据实施例1-9可知,在同时具有优异循环性能和能量密度的基础上,可以通过调整正极片的组成而进一步调整锂离子电池的循环性能和能量密度,从而满足不同的应用需求。

最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

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技术分类

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