一种锂离子电池导电剂及其制备方法和应用

文献发布时间：2023-06-19 19:30:30

技术领域

本发明涉及锂离子电池技术领域，具体而言，涉及一种锂离子电池导电剂及其制备方法和应用。

背景技术

目前，锂离子电池的正极活性材料多为过渡金属氧化物或者过渡金属磷酸盐，负极材料多为碳材料，其作为锂离子电池脱嵌的载体，是锂离子电池的组成部分之一。在实际生产中，正极极片和负极极片制作过程中需加入导电剂，来改善导电性，从而增强电荷的迁移能力，降低电池内阻。导电剂作为锂离子电池的组成部分，对改善电池放电容量、倍率性能和循环性能有着重要的作用。

目前，常用的锂离子电池导电剂有乙炔黑、导电炭黑、碳纤维、碳纳米管和石墨烯等。但乙炔黑呈粒状，导电炭黑比表面积比较大，在浆料中分散性较差，容易团聚；且具有较强的吸油性，不利于导电网络的形成，电极的极化严重，对提高活性材料的利用率及电池的能量密度有限。气相生长碳纤维、碳纳米管的特点是粒径小，但是价格高，难以分散。石墨烯作为新型导电剂，其有独特的片状结构；但其制备成本较高，分散困难和具有阻碍锂离子传输等弊端尚未完全被工业化应用。具体来说：

现有技术一、等离子体工艺制备导电炭黑：

通过高温或者低温下等离子体裂解烃类制备导电剂-导电炭黑，其主要的原理是：从外部提供适当的电能，在隔绝氧气的环境当中，直接将烃类物质裂解为炭黑。但现有技术一存在以下缺点：

(1)高温等离子体制备导电炭黑，高温状态下会导致设备的负担加重，及电极损耗问题亟待解决；而低温等离子体制备导电炭黑亦有反应体系温度低转化率不高，积碳现象严重。

(2)受温度的影响因素较大，生成的物质当中含有多种成分，难以做到单一产量。

(3)用此方法制备的导电炭黑，在锂离子电池正负极浆料中分散性较差，容易团聚，不利于导电网络的形成。采用导电炭黑的作为导电剂的正极和负极极化严重，对提高活性材料的利用率及电池的能量密度有限。

现有技术二、气相法制备碳纳米管导电剂：

化学气相沉积是反应物质在气态条件下发生化学反应，生成固态物质沉积在加热的固态基体表面。但现有技术二存在以下缺点：

(1)碳纳米管可分为纠缠式和阵列式两种成长状态，无论是哪种形式其应用于锂离子电池中都存在分散困难。

(2)碳纳米管其直径小、长径比大，在范德华力的作用下，极易发生团聚，影响其导电效果。因此，碳纳米管作为锂离子电池的导电剂，需要解决的主要问题是碳纳米管的分散性。

其他现有技术：如溶剂热法制备石墨烯导电剂。采用有机溶剂作为反应介质，通过将反应体系加热至临界温度(或接近临界温度)，在反应体系中自身产生高压而进行材料制备的一种有效方法。其主要缺点在于制备得到的石墨烯导电剂电导率很低，制备成本较高且分散困难。

综上所述，现有锂离子电池导电剂制备方法存在制备工艺复杂、所得锂离子电池导电剂比表面积低和制备产率低等技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种锂离子电池导电剂及其制备方法和应用，以解决现有锂离子电池导电剂制备方法存在的制备工艺复杂、所得锂离子电池导电剂比表面积低和制备产率低等技术问题。

第一方面，本申请实施例提供一种锂离子电池导电剂的制备方法，所述制备方法包括：

将氢氧源、氟源、镍源、铁源和溶剂进行混合，得到混合溶液；

于预设反应条件下，将所述混合溶液进行第一反应，得到镍铁氢氧化物沉淀；

将所述镍铁氢氧化物沉淀进行氢气还原反应，得到镍铁合金基底；

于惰性气体氛围下，采用气相沉积法将碳源气体沉积于所述镍铁合金基底上，后进行酸洗和干燥，得到所述锂离子电池导电剂；

其中，所述氢氧源、所述氟源、所述镍源和所述铁源的摩尔比为(2～5):(1～2):(1～2):(1～2)；

所述第一反应的类型包括水热合成反应、微波水热合成反应、溶剂热反应、共沉淀反应或均匀沉淀反应。

进一步地，所述氢氧源、所述氟源、所述镍源和所述铁源的摩尔比为2:1:1:1。

进一步地，所述水热合成反应的反应参数包括：温度为150～170℃，时间为8～12小时；

所述氢气还原反应的反应参数包括：温度为450～950℃，时间为0.8～4.5小时；

所述气相沉积法的反应参数包括：温度为470～600℃，时间为0.5～6.0小时，所述碳源气体的流速为240～350sccm，所述惰性气体的流速为120～150sccm。

进一步地，所述水热合成反应的反应参数包括：温度为160℃，时间为10小时；

所述氢气还原反应的反应参数包括：温度为800℃，时间为3小时；

所述气相沉积法的反应参数包括：温度为500℃，时间为1小时，所述碳源气体的流速为300sccm，所述惰性气体的流速为100sccm。

进一步地，所述碳源气体包括烃类气体；所述溶剂包括水；所述氢氧源包括尿素、氢氧化钠和氢氧化钾中的至少一种；所述氟源包括氟盐；所述镍源包括镍盐；所述铁源包括亚铁盐和三价铁盐。

进一步地，所述烃类气体包括甲烷、乙烷、丙烷、乙烯、丙烯、乙炔和丙炔中的至少一种；所述氟盐包括氟化铵、氟化钠和氟化钾中的至少一种；所述镍盐包括卤化镍、卤化镍水合物、硝酸镍、硝酸镍水合物、硫酸镍和硫酸镍水合物中的至少一种；所述亚铁盐包括硫酸亚铁、硫酸亚铁水合物、硝酸亚铁、硝酸亚铁水合物、卤化亚铁和卤化亚铁水合物中的至少一种；所述三价铁盐包括氯化铁、硝酸铁和硫酸铁中的至少一种。

第二方面，本申请实施例提供了一种锂离子电池导电剂，所述锂离子电池导电剂采用第一方面任一项所述的制备方法制得；所述锂离子电池导电剂的微观形貌为纳米花状。

第三方面，本申请实施例提供了第一方面任一项所述的制备方法制得的锂离子电池导电剂，和/或，第二方面所述的锂离子电池导电剂在制备电池极片和锂离子电池中的应用。

第四方面，本申请实施例提供了一种锂离子电池，所述锂离子电池包括电解液、隔膜、壳体、电池正极和电池负极；

所述电池正极采用第一方面任一项所述的制备方法制得的锂离子电池导电剂，和/或，第二方面所述的锂离子电池导电剂制得；和/或，

所述电池负极采用第一方面任一项所述的制备方法制得的锂离子电池导电剂，和/或，第二方面所述的锂离子电池导电剂制得。

进一步地，所述锂离子电池的制备方法包括制备电池正极片和制备电池负极片；

所述制备电池正极片的具体过程包括：

将正极活性物质、第一粘接剂和第一导电剂进行第一混合，得到正极浆料；

将所述正极浆料涂布于正极集流体上，得到电池正极片；

其中，所述正极活性物质包括钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、三元材料和磷酸铁锂材料中的至少一种；所述第一粘接剂包括聚偏氟乙烯；所述第一导电剂为第一方面任一项所述的制备方法制得的锂离子电池导电剂，和/或，第二方面所述的锂离子电池导电剂；所述正极集流体包括铝箔；

所述制备电池负极片的具体过程包括：

将负极活性物质、第二粘接剂、增稠剂和第二导电剂进行第二混合，得到负极浆料；

将所述负极浆料涂布于负极集流体上，得到电池负极片；

其中，所述负极活性物质包括石墨；所述第二粘接剂包括丁苯橡胶；所述增稠剂包括羧甲基纤维素钠；所述第二导电剂为第一方面任一项所述的制备方法制得的锂离子电池导电剂，和/或，第二方面所述的锂离子电池导电剂；所述负极集流体包括铜箔。

相较于现有技术，本申请实施例提供的上述方案至少具有以下有益效果：

本申请实施例提供了一种锂离子电池导电剂的制备方法，可有效解决现有锂离子电池导电剂制备方法存在的制备工艺复杂、所得锂离子电池导电剂比表面积低和制备产率低等技术问题。该制备方法的核心技术构思包括：以适宜配比的氢氧源、氟源、镍源、铁源为原料，依次采用如水热合成方法等方式、还原方式制备得到纳米花状的镍铁合金作为基底材料，再通过气相沉积的方式在基底材料上生成纳米花状特殊结构的锂离子导电剂。该纳米花状特殊结构的锂离子导电剂内部之间呈网状接触的形式，可以构成一定规模的导电网络结构，具有高比表面积和高电子导电率的特点；而且纳米花状特殊结构有利于导电剂的分散，能够使得导电剂与锂离子电池中活性物质颗粒形成很好的接触，增加了活性材料之间的粘接稳定性。同时，纳米花状的基底材料可以使得碳源气体得到最大限度的利用，从而获得更高产率的导电剂。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的一种锂离子电池导电剂的制备方法的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的锂离子电池导电剂的微观形貌图；

图3为本发明实施例及对比例中锂离子电池性能测试结果图一；

图4为本发明实施例及对比例中锂离子电池性能测试结果图二。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考具体实施例来详细说明本发明。

本发明实施例提供的技术方案的总体思路如下：

第一方面，本申请实施例提供一种锂离子电池导电剂的制备方法，如图1所示，所述制备方法包括：

将氢氧源、氟源、镍源、铁源和溶剂进行混合，得到混合溶液；

于预设反应条件下，将所述混合溶液进行第一反应，得到镍铁氢氧化物沉淀；

将所述镍铁氢氧化物沉淀进行氢气还原反应，得到镍铁合金基底；

于惰性气体氛围下，采用气相沉积法将碳源气体沉积于所述镍铁合金基底上，后进行酸洗和干燥，得到所述锂离子电池导电剂；

其中，所述氢氧源、所述氟源、所述镍源和所述铁源的摩尔比为(2～5):(1～2):(1～2):(1～2)；

所述第一反应的类型包括水热合成反应、微波水热合成反应、溶剂热反应、共沉淀反应或均匀沉淀反应。

本申请实施例提供了一种锂离子电池导电剂的制备方法，可有效解决现有锂离子电池导电剂制备方法存在的制备工艺复杂、所得锂离子电池导电剂比表面积低和制备产率低等技术问题。该制备方法的核心技术构思包括：

(1)以适宜配比的氢氧源、氟源、镍源、铁源为原料，采用如水热合成等方式纳米花状的镍铁氢氧化物沉淀。

(2)采用H

(3)采用如CH

(4)通过盐酸洗涤基底金属材料干燥制备得到纳米花状的锂离子导电剂。

综上所述，本申请以适宜配比的氢氧源、氟源、镍源、铁源为原料，依次采用如水热合成方法等方式、还原方式制备得到纳米花状的镍铁合金作为基底材料，再通过气相沉积的方式在基底材料上生成纳米花状特殊结构的锂离子导电剂。该纳米花状特殊结构的锂离子导电剂内部之间呈网状接触的形式，可以构成一定规模的导电网络结构，具有高比表面积和高电子导电率的特点；而且纳米花状特殊结构有利于导电剂的分散，能够使得导电剂与锂离子电池中活性物质颗粒形成很好的接触，增加了活性材料之间的粘接稳定性。同时，纳米花状的基底材料可以使得碳源气体得到最大限度的利用，从而获得更高产率的导电剂。

本申请中，“氢氧源”具体是指为体系提供氢氧根离子(OH

本申请中，“氟源”具体是指为体系提供氟离子(F

本申请中，“镍源”具体是指为体系提供金属镍离子(Ni

本申请中，“铁源”具体是指为体系提供金属亚铁离子(Fe

本申请中，得到镍铁氢氧化物沉淀的具体过程有多种方式，不同反应方式的具体反应条件参数略有不同，可根据不同的反应方式于预设反应条件下进行。比如，可采用水热合成的方式进行制备得到纳米花状镍铁氢氧化物。当然，水热合成方式也可以使用微波水热合成、溶剂热法、共沉淀法和均匀沉淀法中任意一种进行替代。微波水热合成是通过将利用微波作为加热工具的一种方式。溶剂热法以有机物或非水溶媒为溶剂，在一定的温度和溶液的自生压力下，原始混合物进行反应的一种合成方法。共沉淀法和均匀沉淀法利用均相存在于溶液中，加入沉淀剂经沉淀反应后，可得到各种成分的均一的沉淀，它是制备含有两种或两种以上金属元素的复合氧化物超细粉体的重要方法。

作为本申请实施例的一种实施方式，所述氢氧源、所述氟源、所述镍源和所述铁源的摩尔比为2:1:1:1。

本申请中，控制所述氢氧源、所述氟源、所述镍源和所述铁源的摩尔比为2:1:1:1的进一步作用是确定最优的比例，合成具有特定形貌的前驱体，有利于后续导电剂的制备。

作为本申请实施例的一种实施方式，所述水热合成反应的反应参数包括：温度为150～170℃，时间为8～12小时；

所述氢气还原反应的反应参数包括：温度为450～950℃，时间为0.8～4.5小时；

所述气相沉积法的反应参数包括：温度为470～600℃，时间为0.5～6.0小时，所述碳源气体的流速为240～350sccm，所述惰性气体的流速为120～150sccm。

本申请中，控制水热合成反应的温度为150～170℃，时间为8～12小时的作用是一方面，水热合成的温度和时间适宜有利于铁源和镍源完全沉淀。另一方面，温度和时间适宜有利于晶体的生长，最终获得纳米花状的结构；若水热合成反应的温度过高和时间过长所带来的不利影响是产物容易发生聚集，形貌不固定，水热合成反应的温度过低和时间过短所带来的不利影响是铁源和镍源未完全沉淀，生成的产物量很少。

本申请中，控制氢气还原反应的温度为450～950℃，时间为0.8～4.5小时的作用是温度和时间适宜有利于金属氢氧化物的还原成金属合金；若氢气还原反应的温度过高和时间过长所带来的不利影响是金属氢氧化物在高温下容易氧化，不利于金属合金的生成，氢气还原反应的温度过低和时间过短所带来的不利影响是金属氢氧化物在未能还原成金属合金，不利于后面碳材料的沉积。

本申请中，控制气相沉积的温度为470～600℃，时间为0.5～6.0小时的作用是有利于碳材料在基底材料上的沉积；若气相沉积的温度过高和时间过长所带来的不利影响是产物碳材料大量聚集，不利于生成特定形貌的碳材料，气相沉积的温度过低和时间过短所带来的不利影响是不能沉积的产物碳材料。

本申请中，控制气相沉积的碳源气体的流速为240～350sccm和惰性气体的流速为120～150sccm的作用是碳源气体的流速为惰性气体有利于控制碳材料的沉积；若碳源气体的流速和惰性气体的流速过高所带来的不利影响是生成的产物容易生成无定形碳，容易聚集，碳源气体的流速和惰性气体的流速过低所带来的不利影响是未能在基底上沉积碳材料。。

作为本申请实施例的一种实施方式，所述水热合成反应的反应参数包括：温度为160℃，时间为10小时；

所述氢气还原反应的反应参数包括：温度为800℃，时间为3小时；

所述气相沉积法的反应参数包括：温度为500℃，时间为1小时，所述碳源气体的流速为300sccm，所述惰性气体的流速为100sccm。

本申请中，所述锂离子电池导电剂的制备方法中各步骤参数为上述数值时，各步骤的反应条件最佳，相互协同，使得所得的锂离子电池导电剂性能(如比表面积和电子导电率等)最佳。

作为本申请实施例的一种实施方式，所述碳源气体包括烃类气体；所述溶剂包括水；所述氢氧源包括尿素、氢氧化钠和氢氧化钾中的至少一种；所述氟源包括氟盐；所述镍源包括镍盐；所述铁源包括亚铁盐和三价铁盐。

本申请中，碳源气体可采用本领域常规的如甲烷、乙烷和丙烷等含碳源烃类气体。溶剂包括水，优选为去离子水。氢氧源可采用如尿素、氢氧化钠和氢氧化钾等，优选为尿素，尿素在体系中可在水热合成的高温高压下尿素可以缓慢释放出氢氧根离子，与溶液当中的铁源和镍源缓慢结合，有利于晶体的缓慢生长，可以形成特定形貌的氢氧化物。而氢氧化钠和氢氧化钾等则快速释放出氢氧根离子，产物容易聚集且无规则形貌。氟源可采用如氟化铵、氟化钠和氟化钾等氟盐。镍源可采用如卤化镍、卤化镍水合物、硝酸镍、硝酸镍水合物、硫酸镍和硫酸镍水合物等镍盐。铁源可采用如硫酸亚铁、硫酸亚铁水合物、硝酸亚铁、硝酸亚铁水合物、卤化亚铁和卤化亚铁水合物等亚铁盐。

作为本申请实施例的一种实施方式，所述烃类气体包括甲烷、乙烷、丙烷、乙烯、丙烯、乙炔和丙炔中的至少一种；所述氟盐包括氟化铵、氟化钠和氟化钾中的至少一种；所述镍盐包括卤化镍、卤化镍水合物、硝酸镍、硝酸镍水合物、硫酸镍和硫酸镍水合物中的至少一种；所述亚铁盐包括硫酸亚铁、硫酸亚铁水合物、硝酸亚铁、硝酸亚铁水合物、卤化亚铁和卤化亚铁水合物中的至少一种；；所述三价铁盐包括氯化铁、硝酸铁和硫酸铁中的至少一种。

本申请中，卤化镍、卤化亚铁等卤化金属物具体可采用如氯化镍、溴化镍、氯化亚铁和溴化亚铁等；卤化镍水合物、硝酸镍水合物、硫酸镍水合物、硫酸亚铁水合物和卤化亚铁水合物等可采用本领域公开的相应常用的金属水合物，具体如NiCl

本申请实施例提供了一种锂离子电池导电剂，由于该锂离子电池导电剂采用第一方面所述的制备方法制得，因此至少具有第一方面所述的有益效果。如图2所示，该锂离子电池导电剂的微观形貌为纳米花状，具有高比表面积和高电子导电率的特点。同时，纳米花状特殊结构有利于导电剂的分散，应用于锂离子电池中时，能够使得导电剂与锂离子电池中活性物质颗粒形成很好的接触，增加了活性材料之间的粘接稳定性。在一些具体实施例中，所述锂离子电池导电剂的比表面积为可达61m

本申请实施例将第一方面任一项所述的制备方法制得的锂离子电池导电剂，和/或，第二方面所述的锂离子电池导电剂应用到锂离子电池时，由于该锂离子电池导电剂具有特殊的纳米花状结构，比表面积大。并且，在电池中很容易形成导电网络，增强电极材料的导电性。比如，在负极中，它不仅可以提高电极的导电性，而且可以提高负极的容量。因此本发明的锂离子电池导电剂，不仅能够显著降低锂离子电池内阻。由于纳米花状结构能够与活性物质颗粒形成很好的接触，增加了活性材料之间的粘接稳定性，可以搭建起更为高效的导电网络，从而减少导电剂的用量，提高锂离子电池的容量，降低电池的极化，提升电池的能量密度，提高电池的倍率性能。

本申请中，电池极片包括电池正极片和电池负极片。

第四方面，本申请实施例提供了一种锂离子电池，所述锂离子电池包括电解液、隔膜、壳体、电池正极和电池负极；

所述电池正极采用第一方面任一项所述的制备方法制得的锂离子电池导电剂，和/或，第二方面所述的锂离子电池导电剂制得；和/或，

所述电池负极采用第一方面任一项所述的制备方法制得的锂离子电池导电剂，和/或，第二方面所述的锂离子电池导电剂制得。

本申请中，电池正极可根据以下描述制备。可将根据上述第一方面和，或第二方面实施方式的任一个的导电剂、正极活性物质、粘接剂和溶剂混合在一起以制备正极材料组合物。可将所述正极材料组合物直接涂覆在铝集流体上以制备具有正极材料膜的正极板。在一些实施方式中，可将所述正极活性材料组合物流延在单独的载体上以形成正极活性材料膜。然后可将该正极活性材料膜从所述载体分离并层叠在铝集流体上以制备具有所述正极活性材料膜的正极板(或正极)。当然，在一些具体实施例中，正极材料组合物可省略粘合剂和溶剂的至少一种，也可根据本领域公开的现有技术增加如增稠剂等物质。

所述正极材料组合物中如正极活性物质、导电剂、粘合剂和溶剂等的量可与本领域中通常用于锂离子电池的量相同。

本申请中，电池负极可以与应用于所述正极的相同的方式制备，除了使用负极活性物质代替所述正极活性物质之外。可用于制备负极活性材料组合物的导电剂、粘合剂和溶剂可与用于制备所述正极的那些相同或不同。

所述负极材料组合物中如负极活性物质、导电剂、粘合剂和溶剂等的量可与本领域中通常用于锂离子电池的量相同。

所述负极活性材料可为本领域中使用的任何合适的材料。所述负极活性材料的实例可包括锂、可与锂合金化的金属、过渡金属氧化物、非过渡金属氧化物、碳质材料、及其组合。

例如，所述可与锂合金化的金属/准金属可为Si、Sn、Al、Ge、Pb、Bi、Sb、Si-Y'合金(其中Y'可为碱金属、碱土金属、第13-16族元素、过渡金属、稀土元素、或其组合，但不是Si)、或Sn-Y'合金(其中Y'可为碱金属、碱土金属、第13-16族元素、过渡金属、稀土元素、或其组合，但不是Sn)。元素Y'的实例可包括Mg、Ca、Sr、Ba、Ra、Sc、Y、Ti、Zr、Hf、Rf、V、Nb、Ta、Db、Cr、Mo、W、Sg、Tc、Re、Bh、Fe、Pb、Ru、Os、Hs、Rh、Ir、Pd、Pt、Cu、Ag、Au、Zn、Cd、B、Al、Ga、Sn、In、Tl、Ge、P、As、Sb、Bi、S、Se、Te、Po、或其组合。

所述过渡金属氧化物的实例可包括锂钛氧化物、钒氧化物和锂钒氧化物。

所述非过渡金属氧化物的实例可包括SnO

所述碳质材料可为结晶碳、无定形碳或其组合。所述结晶碳的实例可包括石墨，例如非成形、板、薄片、球形或纤维形式的人造石墨或天然石墨。无定形碳的实例可包括软碳(在低温下煅烧的碳)、硬碳、中间相沥青碳化产物和煅烧焦炭。

所述负极活性材料、导电剂、粘合剂和溶剂的量可与本领域中通常用于锂二次电池的量相同。

接着，可制备待设置在所述正极和所述负极之间的隔膜(或称为隔板)。用于所述锂电池的隔膜可为用于锂电池的任何合适的隔膜。在一些实施方式中，所述隔膜可具有低的对电解质中的离子迁移的阻力并且具有良好的电解质保持能力。所述隔膜的实例是玻璃纤维、聚酯、Teflon

在一些实施方式中，可将聚合物树脂、填料和溶剂混合在一起以制备隔膜组合物。然后，可将隔膜组合物直接涂覆在电极上，然后干燥以形成所述隔膜。在一些实施方式中，可将所述隔膜组合物流延在载体上，然后干燥以形成隔膜膜。然后可将该隔膜膜从所述载体分离并层叠在电极上以形成隔膜。

用于制造所述隔膜的聚合物树脂可为通常用作用于电极板的粘合剂的任何合适的材料。所述聚合物树脂的实例是偏氟乙烯/六氟丙烯共聚物、PVDF、聚丙烯腈、聚(甲基丙烯酸甲酯)或其混合物。

然后，制备电解质。

在一些实施方式中，所述电解质可为有机电解质溶液。在一些实施方式中，所述电解质可呈固相。所述电解质的实例是锂氧化物和锂氧氮化物。可使用本领域中可用作固体电解质的任何合适的材料。在一些实施方式中，所述固体电解质可在所述负极上通过例如溅射形成。

在一些实施方式中，可通过在有机溶剂中溶解锂盐而制备所述有机电解质溶液。

所述有机溶剂可为本领域中可用作有机溶剂的任何合适的溶剂。在一些实施方式中，所述有机溶剂可为碳酸亚丙酯、碳酸亚乙酯、碳酸氟代亚乙酯、碳酸亚丁酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸甲丙酯、碳酸乙丙酯、碳酸甲基异丙基酯、碳酸二丙酯、碳酸二丁酯、苄腈、乙腈、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、γ-丁内酯、二氧戊环、4-甲基二氧戊环、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲亚砜、二氧六环、1,2-二甲氧基乙烷、环丁砜、二氯乙烷、氯苯、硝基苯、二甘醇、二甲醚、或其混合物。

在一些实施方式中，所述锂盐可为本领域中可用作锂盐的任何合适的材料。在一些实施方式中，所述锂盐可为LiPF

本申请中，锂离子电池的壳体为方形软包或方形壳体，具体为钢壳、铝壳和软包(铝塑复合膜)中的一种。

作为本申请实施例的一种实施方式，所述锂离子电池的制备方法包括制备电池正极片和制备电池负极片；

所述制备电池正极片的具体过程包括：

将正极活性物质、第一粘接剂和第一导电剂进行第一混合，得到正极浆料；

将所述正极浆料涂布于正极集流体上，得到电池正极片；

其中，所述正极活性物质包括钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、三元材料(三元材料是指镍钴锰酸锂。具体种类包括：三元复合正极材料前驱体产品，是以镍盐、钴盐、锰盐为原料，里面镍钴锰的比例可以根据实际需要调整)和磷酸铁锂材料中的至少一种；所述第一粘接剂包括聚偏氟乙烯；所述第一导电剂为第一方面任一项所述的制备方法制得的锂离子电池导电剂，和/或，第二方面所述的锂离子电池导电剂；所述正极集流体包括铝箔；

所述制备电池负极片的具体过程包括：

将负极活性物质、第二粘接剂、增稠剂和第二导电剂进行第二混合，得到负极浆料；

将所述负极浆料涂布于负极集流体上，得到电池负极片；

本申请实施例提供了将第一方面和，或第二方面所述的锂离子电池导电剂用于制备锂离子电池的方法，具体方法可概括为：

S1：分别配制锂离子电池正极和负极浆料。

锂离子电池正极浆料，包括固体成分和溶剂。所述的固体成分包括正极活性物质、第一粘接剂、第一方面和，或第二方面所提供的导电剂。其中，质量百分比分别为正极活性物质(90-98％)、第一粘接剂(1-10％)和导电剂(1-10％)。

锂离子电池负极浆料，包括固体成分和溶剂。所述的固体成分包括负极活性物质、第二粘接剂、增稠剂和第一方面和，或第二方面所提供的导电剂。其中，质量百分比分别为负极活性物质(90-96％)、第二粘接剂(1-10％)、增稠剂(1-10％)和导电剂(1-10％)。

作为优选，所述锂离子电池正极浆料成分中，正极活性物质为钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、三元材料和磷酸铁锂材料当中的至少一种。第一粘接剂为聚偏氟乙烯。

作为优选，所述锂离子电池负极浆料成分中，负极活性物质为石墨，第二粘接剂为丁苯橡胶，增稠剂为羧甲基纤维素钠。

S2：一种锂离子电池正极和负极，将正负极浆料分别涂布于正极和负极集流体上制备得到。

作为优选，所述正极集流体为铝箔，负极集流体为铜箔。

作为优选，所述锂离子电池正极和负极极片制备方法：将正负极浆料分别涂布于正极和负极集流体上，经过辊压、分切、模切和烘烤制得。

S3：一种锂离子电池，通过将锂离子电池正极和负极进行叠片、封装、注液、浸润、化成、Degas、老化、容量检测和分选所制得。

作为优选，所述锂离子电池包括电解液、隔膜、壳体和所述锂离子电池正极和负极。

作为优选，所述锂离子电池正极和负极用隔膜隔开，电解液隔膜和所述锂离子电池正极和负极位于壳体内部。

作为优选，所述锂离子电池壳体为方形软包或方形壳体。

以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。

实施例1-4和对比例1-6提供了一种锂离子电池导电剂的制备方法，所述制备方法包括：

将氢氧源、氟源、镍源、铁源和溶剂进行混合，得到混合溶液；

于预设反应条件下，将所述混合溶液进行水热合成反应，得到镍铁氢氧化物沉淀；

将所述镍铁氢氧化物沉淀进行氢气还原反应，得到镍铁合金基底；

于惰性气体氛围下，采用气相沉积法将碳源气体沉积于所述镍铁合金基底上，后进行盐酸洗涤，以除去所含金属元素后干燥，得到所述锂离子电池导电剂。

上述各例中各步骤的具体参数如表1所示。

表1

实施例5

本例提供了一种锂离子电池，其主要的制备过程包含以下步骤：

(1)将聚偏氟乙烯(PVDF)溶解于适量(具体用量为100g)的N-甲基吡咯烷酮(NMP)溶剂当中，再将磷酸铁锂材料、导电剂加入混合均匀。其中，锂离子电池正极浆料按照重量百分比，磷酸铁锂正极材料(97％)、PVDF(1.5％)和导电剂(1.5％)；将羧甲基纤维素钠(CMC)溶解于适量的去离子水当中，再将石墨、纳米花状导电剂、丁苯橡胶(SBR)加入混合均匀。其中，锂离子电池负极浆料按照重量百分比，石墨(96％)、导电剂(1％)、CMC(1.5％)和SBR(1.5％)。上述的正极浆料和负极浆料中导电剂均为实施例2所制得的纳米花状导电剂。

(2)将所得的锂离子电池正极浆料涂布于铝箔集流体上，负极浆料涂布于铜箔集流体上，最终，正极和负极极片经过辊压、分切、模切和烘烤制得。

(3)将步骤(2)当中的正极和负极极片与隔膜(具体为聚烯烃微孔膜，聚乙烯(PE)单层膜)、电解液(具体为LiPF

实施例6