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鋰離子電池複合活性物質及其製備方法、鋰離子電池電極漿料、正極或負極以及鋰離子電池與流程

2023-10-26 19:09:02 4

本發明涉及鋰離子電池技術領域,具體地,涉及一種鋰離子電池複合活性物質及其製備方法、一種鋰離子電池電極漿料、一種正極或負極以及一種鋰離子電池。



背景技術:

鋰離子電池是新一代的綠色高能電池,具有電壓高、能量密度大、壽命長、自放電小、無記憶效應、工作溫度範圍寬等眾多優點,在小型移動能源領域(例如手機、數位相機等)、大型移動能源領域(例如插電式混合動力車、純電動車等)和固定能源領域(例如儲能電站、UPS等),都有著廣泛的應用前景。

鋰離子電池電壓高也意味著在荷電狀態下,電池的正、負極具有較大的電勢差,也就意味著負極還原性更強,正極氧化性更強,熱穩定性更差。特別是對於採用鈷酸鋰、鋰鎳鈷鋁氧、鋰鎳鈷錳氧等高電壓正極材料的電池而言,在過充、針刺、擠壓等濫用情況下常常會因為熱失控引起起火甚至爆炸,存在著嚴重的安全隱患。

除此之外,與採用不可燃且具有阻燃作用的水做電解液溶劑的傳統的鉛酸、鹼性電池相比,商用鋰離子電池通常採用可燃的碳酸酯類有機溶劑做電解液溶劑,或凝膠類聚合物做電解質,在濫用條件下,會進一步擴大安全事故的後果。

現有的鋰離子電池的安全隱患阻礙了對鋰離子電池的大規模應用,因此,研發一種安全性大幅提高的鋰離子電池,具有重要的現實意義。



技術實現要素:

本發明的目的是為了克服現有技術中鋰離子電池安全性低、存在嚴重安全隱患的缺陷,提供一種鋰離子電池複合活性物質及其製備方法、一種鋰離子電池電極漿料、一種正極或負極以及一種鋰離子電池。

為了實現上述目的,第一方面,本發明提供了一種鋰離子電池複合活性物質,所述鋰離子電池複合活性物質為添加劑包覆的活性物質,所述添加劑為MOa(OH)b·cH2O,其中,M為IIA族金屬元素、IB族金屬元素、IIB族金屬元素、IIIB族金屬元素、IVB族金屬元素、VB族金屬元素、VIB族金屬元素、VIIB族金屬元素、VIII族金屬元素、IIIA族金屬元素、IVA族金屬元素、VA族金屬元素、硼和矽中的至少一種元素,a>0,b>0,c≥0。

第二方面,本發明提供了一種鋰離子電池複合活性物質的製備方法,該方法包括:製備元素M的羥基氧化物沉澱或氫氧化物前驅體,將所述元素M的羥基氧化物沉澱或氫氧化物前驅體與活性物質混合,然後將所得混合物進行熱處理。

第三方面,本發明提供了一種鋰離子電池電極漿料,所述電極漿料包括鋰離子電池活性物質、粘結劑、導電劑、溶劑和任選的增稠劑,其中,所述鋰離子電池活性物質為本發明所述的鋰離子電池複合活性物質。

第四方面,本發明提供了一種鋰離子電池正極或負極,所述鋰離子電池正極或負極包括集流體及位於集流體上的電極敷料,所述電極敷料含有鋰離子電池活性物質、粘結劑、導電劑和任選的增稠劑,其中,所述鋰離子電池活性物質為本發明所述的鋰離子電池複合活性物質。

第五方面,本發明提供了一種鋰離子電池,所述鋰離子電池包括電池殼體以及位於電池殼體內部的電芯組件和電解液,所述電芯組件包括正極、負極和隔膜,且所述正極為本發明所述的鋰離子電池正極,和/或所述負極為本發明所述的鋰離子電池負極。

本發明的發明人在研究中創造性發現,將本發明的鋰離子電池複合活性物質(在活性物質的表面包覆本發明所述的添加劑,製備得到鋰離子電池複合活性物質)作為正負極活性物質製備鋰離子電池正極和/或負極,能夠明顯提高由此製備得到的鋰離子電池的安全性。

本發明的其它特徵和優點將在隨後的具體實施方式部分予以詳細說明。

具體實施方式

以下對本發明的具體實施方式進行詳細說明。應當理解的是,此處所描述的具體實施方式僅用於說明和解釋本發明,並不用於限制本發明。

在本文中所披露的範圍的端點和任何值都不限於該精確的範圍或值,這些範圍或值應當理解為包含接近這些範圍或值的值。對於數值範圍來說,各個範圍的端點值之間、各個範圍的端點值和單獨的點值之間,以及單獨的點值之間可以彼此組合而得到一個或多個新的數值範圍,這些數值範圍應被視為在本文中具體公開。

第一方面,本發明提供了一種鋰離子電池複合活性物質,所述鋰離子電池複合活性物質為添加劑包覆的活性物質,所述添加劑為MOa(OH)b·cH2O,其中,M為IIA族金屬元素、IB族金屬元素、IIB族金屬元素、IIIB族金屬元素、IVB族金屬元素、VB族金屬元素、VIB族金屬元素、VIIB族金屬元素、VIII族金屬元素、IIIA族金屬元素、IVA族金屬元素、VA族金屬元素、硼和矽中的至少一種元素,a>0,b>0,c≥0。

其中,本領域技術人員應該理解的是,MOa(OH)b·cH2O中,a和b的選擇符合相應物質的化學計量比原則。

本發明的鋰離子電池複合活性物質中,優選情況下,添加劑中,所述IIA族金屬元素為Be和/或Mg,所述IB族金屬元素為Cu,所述IIB族金屬元素為Zn,所述IIIB族金屬元素為Y、Sc、La、Ce、Nd、Sm、Gd和Er中的至少一種,所述IVB族金屬元素為Ti和/或Zr,所述VB族金屬元素為V和/或Nb,所述VIB族金屬元素為Cr和/或Mo,所述VIIB族金屬元素為Mn,所述VIII族金屬元素為Fe、Co和Ni中的至少一種,所述IIIA族金屬元素為Al,所述IVA族金屬元素為Sn,所述VA族金屬元素為Bi和/或Sb。

本發明的鋰離子電池複合活性物質中,本發明的發明人發現,在鋰離子電池活性物質表面包覆特定的添加劑,能夠得到安全性更好的鋰離子電池活性物質,因此,為了進一步提高製備得到的鋰離子電池的安全性,優選情況下,添加劑為羥基氧化鋁、偏矽酸和羥基氧化鈦中的至少一種。

本發明的鋰離子電池複合活性物質中,出於鋰離子電池安全性提高和能量密度的綜合考慮,優選情況下,以鋰離子電池複合活性物質的重量為基準,添加劑的含量為0.05-34重量%,進一步優選為2.9-16重量%,更進一步優選為6.5-10.7重量%。

本發明的鋰離子電池複合活性物質中,對於活性物質沒有特別的限定,可以為本領域常規使用的各種活性物質,優選情況下,活性物質為正極活性物質或負極活性物質,所述正極活性物質為鈷酸鋰、鋰鎳氧、鋰鎳鈷氧、鋰鎳鈷鋁氧、鋰鎳鈷錳氧、鋰鎳錳氧、錳酸鋰、釩酸鋰、磷酸鐵鋰、磷酸錳鋰、磷酸錳鐵鋰、磷酸錳鐵鎳鋰、磷酸錳鐵鈷鋰、磷酸錳鐵鎳鈷鋰、磷酸釩鋰和矽酸鐵鋰中的至少一種,所述負極活性物質為石墨、鈦酸鋰、矽、硬碳、錫和氧化錫中的至少一種。

第二方面,本發明提供了上述的鋰離子電池複合活性物質的製備方法,該方法包括:製備元素M的羥基氧化物沉澱或氫氧化物前驅體,將所述元素M的羥基氧化物沉澱或氫氧化物前驅體與活性物質混合,然後將所得混合物進行熱處理。

本發明的製備方法中,元素M的選擇同上述添加劑中的元素M,可參見前述相應內容,在此不再重複贅述。

本發明的製備方法中,優選地,該方法包括:

(a1)製備元素M的羥基氧化物沉澱;

(a2)將所述元素M的羥基氧化物沉澱與活性物質混合,將所得混合物進行乾燥處理,得到前驅體顆粒;

(a3)將所述前驅體顆粒進行熱處理。

其中,上述方法中,優選情況下,所述元素M為Al、矽、Ti、Zr、V、Mo和Fe中的至少一種。

本發明的製備方法中,優選地,該方法包括:

(b1)製備元素M的氫氧化物前驅體;

(b2)將所述元素M的氫氧化物前驅體與活性物質混合,攪拌下將所得混合物進行水熱處理;

(b3)將所述水熱處理的產物進行乾燥處理。

其中,上述方法中,優選情況下,所述元素M為Y、Sc、La、Ce、Nd、Sm、Gd、Er、Nb、Cr、Sn和Sb中的至少一種。

本發明的製備方法中,優選地,該方法包括:

(c1)製備元素M的氫氧化物前驅體;

(c2)將所述元素M的氫氧化物前驅體與活性物質混合,將所得混合物進行乾燥處理,得到前驅體顆粒;

(c3)將所述前驅體顆粒進行熱處理。

其中,上述方法中,優選情況下,所述元素M為Be、Mg、Cu、Zn、Mn、Co、Ni、Bi和硼中的至少一種。

本發明的製備方法中,對於前述不同的元素M的羥基氧化物沉澱和氫氧化物前驅體的製備方法沒有特別的限定,可以為本領域常用的各種方法,此為本領域技術人員所熟知,在此不再贅述。

本發明的製備方法中,本領域技術人員應該理解的是,在將元素M的羥基氧化物沉澱或氫氧化物前驅體與活性物質混合之前,先將製備得到的元素M的羥基氧化物沉澱或氫氧化物前驅體中殘留的雜質除去,對於除去其中雜質的方法沒有特別的限定,可以為本領域常用的各種方法,例如可以用去離子水洗滌以除去其中的雜質。

本發明的製備方法中,步驟(a2)、(c2)中,優選情況下,在將混合物進行乾燥處理之前,先將元素M的羥基氧化物沉澱或氫氧化物前驅體與活性物質進行強力攪拌,攪拌的條件優選包括:轉速為150-400rpm,時間為1-10h。

本發明的製備方法中,步驟(b2)中,優選情況下,進行水熱處理時進行強力攪拌,攪拌轉速優選為150-300rpm。

本發明的製備方法中,對於步驟(a2)、(b3)和(c2)中的乾燥處理的條件沒有特別的限定,可以為本領域常用的各種條件,優選情況下,乾燥處理的條件包括:溫度為65-200℃,時間為1s-12h。其中,乾燥處理的方式可以為噴霧乾燥、微波乾燥、流化床乾燥或烘箱乾燥,為了提高效率,優選為噴霧乾燥(溫度為65-200℃,噴霧乾燥的時間為1-100s,優選為1-10s)。對於具體的溫度和時間,可以根據不同的乾燥處理方式進行選擇,此為本領域技術人員所熟知,在此不再贅述。

本發明的製備方法中,對於步驟(a3)和(c3)中熱處理的條件沒有特別的限定,可以為本領域常用的各種條件,優選情況下,熱處理的條件包括:溫度為100-500℃,時間為0.5-24h。其中,本領域技術人員應公知的是,前述熱處理在合適的氣氛下進行,具體的氣氛的選擇為本領域技術人員所熟知,例如:如果待包覆的是鈷酸鋰、鋰鎳氧、鋰鎳鈷氧、鋰鎳鈷鋁氧、鋰鎳鈷錳氧、鋰鎳錳氧、錳酸鋰、釩酸鋰、氧化錫等不會氧化變性的活性物質,可以採用空氣或富氧氣氛;如果待包覆的是磷酸鐵鋰、磷酸錳鋰、磷酸錳鐵鋰、磷酸錳鐵鎳鋰、磷酸錳鐵鈷鋰、磷酸錳鐵鎳鈷鋰、磷酸釩鋰、矽酸鐵鋰、石墨、鈦酸鋰、矽、硬碳、錫等容易被氧化變性的活性物質,可以採用氮氣或其他惰性氣氛。

本發明的製備方法中,對於步驟(b2)中的水熱處理的條件沒有特別的限定,可以為本領域常用的各種條件,優選情況下,水熱處理條件包括:溫度為100-300℃,時間為1-24h。

根據本發明前述的製備方法,可以製備得到表面包覆有前述添加劑的活性物質,即得到鋰離子電池複合活性物質,通過控制元素M的羥基氧化物沉澱或氫氧化物前驅體與活性物質的用量,可以製備得到特定添加劑含量的鋰離子電池複合活性物質,優選情況下,控制元素M的羥基氧化物沉澱或氫氧化物前驅體與活性物質的用量,使得以鋰離子電池複合活性物質的重量為基準,添加劑的含量為0.05-34重量%,進一步優選為2.9-16重量%,更進一步優選為6.5-10.7重量%。

第三方面,本發明提供了一種鋰離子電池電極漿料,所述電極漿料包括鋰離子電池活性物質、粘結劑、導電劑、溶劑和任選的增稠劑,其中,所述鋰離子電池活性物質為本發明所述的鋰離子電池複合活性物質。

其中,本領域技術人員應該理解的是,本發明所述的鋰離子電池電極漿料可以為鋰離子電池正極漿料,也可以為鋰離子電池負極漿料。在鋰離子電池正極漿料或鋰離子電池負極漿料中,對於活性物質、粘結劑、導電劑、溶劑和增稠劑的種類選擇和用量沒有特別的限定,可以分別為本領域相應組分的常規的種類選擇和用量,出於電池能量密度和電池綜合性能的考慮,優選情況下,以所述鋰離子電池複合活性物質的重量為基準,粘結劑以幹基計的含量為0.5-5重量%,導電劑的含量為0.5-5重量%,溶劑的含量為55-200重量%,增稠劑的含量為0-2.5重量%。其中,增稠劑一般在鋰離電池正極漿料中不使用,而在鋰離子電池負極漿料中使用,以所述鋰離子電池複合活性物質的重量為基準,含量為0.5-2.5重量%。

其中,鋰離子電池正極漿料中,對於鋰離子電池複合活性物質中的正極活性物質沒有特別的限定,可以為如前文所述的各種正極活性物質,在此不再重複贅述。

其中,鋰離子電池負極漿料中,對於鋰離子電池複合活性物質中的負極活性物質沒有特別的限定,可以為如前文所述的各種負極活性物質,在此不再重複贅述。

鋰離子電池正極漿料和鋰離子電池負極漿料中,對於粘結劑沒有特別的限定,可以為本領域常規使用的各種粘結劑,優選情況下,粘結劑為聚丙烯醯胺、聚偏二氟乙烯、聚四氟乙烯、丁苯橡膠、纖維素基聚合物、聚乙烯醇、聚烯烴、氟化橡膠和聚胺酯中的至少一種,纖維素基聚合物可以選自甲基纖維素、乙基纖維素、羥丙基甲基纖維素和羥丙基乙基纖維素中的一種或幾種。前述粘結劑為聚合物時,各聚合物的數均分子量一般為30-150萬。

鋰離子電池正極漿料和鋰離子電池負極漿料中,對於導電劑沒有特別的限定,可以為本領域常規使用的各種導電劑,優選情況下,導電劑為科琴黑、乙炔黑、石墨烯、碳納米管、碳纖維(VGCF)、微晶石墨和導電碳黑(Super-P)中的至少一種。

其中,對於溶劑沒有特別的限定,可以為本領域常規使用的各種溶劑,優選情況下,溶劑為N-甲基吡咯烷酮(NMP)、去離子水、四氫呋喃、二甲基亞碸、乙醇和異丙醇中的至少一種。其中,進一步優選地,在鋰離子電池正極漿料中,溶劑為N-甲基吡咯烷酮;在鋰離子電池負極漿料中,溶劑為去離子水和/或N-甲基吡咯烷酮。

其中,增稠劑多應用於鋰離子電池負極漿料中,在鋰離子電池正極漿料中是否添加增稠劑可以根據實際應用情況進行選擇,具體選擇為本領域技術人員所熟知,優選情況下,增稠劑為羧甲基纖維素鈉(CMC)、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇和聚乙烯醇中的至少一種。

其中,對於本發明的鋰離子電池電極漿料的製備方法沒有特別的限定,可以為本領域常用的各種方法,只要能夠將含有前述組分的漿料混合均勻即可,例如,含有鋰離子電池複合活性物質、粘結劑、導電劑、溶劑和任選的增稠劑的漿料可以通過先將粘結劑和溶劑混合,得到混合液,然後將鋰離子電池複合活性物質、導電劑和任選的增稠劑與混合液進行混合,或者可以通過將增稠劑或粘結劑和溶劑混合,得到混合液,然後將鋰離子電池複合活性物質、導電劑和粘結劑或增稠劑與混合液進行混合。

第四方面,本發明提供了一種鋰離子電池正極或負極,所述鋰離子電池正極或負極包括集流體及位於集流體上的電極敷料,所述電極敷料含有鋰離子電池活性物質、粘結劑、導電劑和任選的增稠劑,其中,所述鋰離子電池活性物質為本發明所述的鋰離子電池複合活性物質。

本發明的鋰離子電池正極或負極中,對於活性物質、粘結劑、導電劑、增稠劑的具體選擇,可以參見前文相應描述,在此不再重複贅述。

本發明的鋰離子電池正極或負極中,為了進一步提高製備得到的鋰離子電池的安全性同時兼顧電池能量密度和電池綜合性能,以電極敷料的乾重為基準,添加劑的含量為0.05-30重量%,進一步優選為3-15重量%,更優選為6-10重量%。本領域技術人員應該理解的是,電極敷料的乾重是指塗覆在集流體上的所有漿料烘乾後得到的物質的重量。

其中,對於製備鋰離子電池正極或負極的方法沒有特別的限定,可以為本領域常用的各種方法,例如可以包括:將本發明所述的鋰離子電池電極漿料塗覆在集流體上,烘乾。

其中,鋰離子電池正極中,對於集流體沒有特別的限定,可以為本領域常用的各種正極集流體,例如正極集流體可以為鋁箔。

其中,鋰離子電池負極中,對於集流體沒有特別的限定,可以為本領域常用的各種負極集流體,例如負極集流體可以為銅箔。

其中,對於塗覆的方法沒有特別的限定,可以為本領域常用的各種方法,此為本領域技術人所熟知,在此不再贅述。

其中,對於烘乾的方法沒有特別的限定,可以為本領域常用的各種方法,優選情況下,烘乾的條件包括:溫度為80-180℃。

第五方面,本發明提供了一種鋰離子電池,所述鋰離子電池包括電池殼體以及位於電池殼體內部的電芯組件和電解液,所述電芯組件包括正極、負極和隔膜,且所述正極為本發明所述的鋰離子電池正極,和/或所述負極為本發明所述的鋰離子電池負極。

本發明的鋰離子電池中,本領域技術人員應該理解的是,正極和負極中的至少一個電極為由本發明所述的鋰離子電池複合活性物質製備得到的正極或負極,即,正極為本發明所述的鋰離子電池正極,或者負極為本發明所述的鋰離子電池負極,或者,正極和負極同時分別為本發明所述的鋰離子電池正極和負極。

本發明的鋰離子電池中,形成鋰離子電池的隔膜和電解液可以為本領域常規使用的隔膜和非水電解液。

其中,隔膜設置於正極和負極之間,它具有電絕緣性能和液體保持性能,並使電芯組件和非水電解液一起容納在電池殼中。隔膜可以為本領域常用的各種隔膜,如高分子聚合物微孔薄膜,包括聚丙稀微孔薄膜和聚丙稀與聚乙烯的多層複合微孔薄膜。隔膜的位置、性質和種類為本領域技術人員所熟知,在此不再贅述。

其中,非水電解液為電解質鋰鹽和非水溶劑的混合溶液,對它沒有特別限定,可以使用本領域常規的非水電解液。比如電解質鋰鹽選自六氟磷酸鋰(LiPF6)、高氯酸鋰、四氟硼酸鋰、六氟砷酸鋰、滷化鋰、氯鋁酸鋰及氟烴基磺酸鋰中的一種或幾種。非水溶劑選用鏈狀酸酯和環狀酸酯混合溶液,其中鏈狀酸酯可以為碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸甲丙酯(MPC)、碳酸二丙酯(DPC)以及其它含氟、含硫或含不飽和鍵的鏈狀有機酯類中的至少一種,環狀酸酯可以為碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸亞乙烯酯(VC)、γ-丁內酯(γ-BL)、磺內酯以及其它含氟、含硫或含不飽和鍵的環狀有機酯類中的至少一種。電解液的注入量一般為5-8克/安時,電解液的濃度一般為0.8-1.2摩爾/升。

本發明的鋰離子電池中,對於電池殼體沒有特別的限定,可以為本領域常用的各種電池殼體,此為本領域技術人員所熟知,在此不再贅述。

本發明的鋰離子電池中,製備電池的方法為本領域的常用方法,一般來說,將正極和負極與隔膜構成一個電芯組件,將得到的電芯組件和非水電解液密封在電池殼中,即可得到鋰離子電池。具體方法為本領域技術人員所熟知,在此不再贅述。

實施例

以下將通過實施例對本發明進行詳細描述,但並不因此限制本發明,如無特別說明,所用的材料均可通過商購獲得,所用的方法均為本領域的常規方法。

鋰鎳鈷錳氧LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2購自上海杉杉科技有限公司。

鈷酸鋰LiCoO2購自天津巴莫科技股份有限公司。

鋰鎳鈷鋁氧LiNi0.8Co0.15Al0.05O2購自日本戶田工業株式會社。

Pvdf粘結劑HSV900購自法國阿科瑪公司。

PTFE乳液粘結劑D210固含量為60%,購自日本大金工業株式會社。

導電劑Super-P購自瑞士特密高公司。

天然石墨購自深圳貝特瑞新能源材料股份有限公司。

增稠劑CMC購自日本第一工業製藥株式會社。

丁苯橡膠乳膠粘結劑固含量為50%,購自日本瑞翁株式會社。

實施例1

a.表面包覆羥基氧化鋁添加劑的複合活性物質的製備

將2040g異丙醇鋁破碎後,加入由8000g去離子水、1600g異丙醇組成的混合溶劑中,在70℃的水浴條件下,攪拌24小時,製得羥基氧化鋁沉澱,將作為活性成分的6459g化學式為LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的鋰鎳鈷錳氧正極材料加入羥基氧化鋁沉澱中,200rpm下強力攪拌5小時,噴霧乾燥,得到前驅體顆粒,將該前驅體顆粒在空氣氣氛下,150℃熱處理6小時,得到羥基氧化鋁(AlOOH)包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的正極複合活性物質(以複合活性物質的重量為基準,添加劑的含量為8.5重量%)。

b.單體電池的製作

(1)電池正極極片製備

將23500g上述製備得到的正極複合活性物質、750g粘結劑HSV900、750g導電劑Super-P混合,具體方法為:先以25000g NMP為溶劑,將粘結劑HSV900溶解,並在攪拌下分別將正極複合活性物質、導電劑Super-P與上述粘結劑的溶液混合,之後攪拌形成均勻的正極漿料;

將該正極漿料均勻塗覆在厚度為25μm的鋁箔上,塗覆寬度為160mm,敷料雙面面密度為339.3g/m2(敷料雙面面密度以烘乾後的重量計,下同,且以電極敷料的乾重為基準,添加劑的含量為8重量%),然後在110℃下烘乾,得到正極極片。

(2)電池負極極片製備

將12220g天然石墨負極材料、195g增稠劑CMC、195g導電劑Super-P和780g丁苯橡膠乳膠粘結劑混合,具體方法為:先以12500g去離子水為溶劑,將增稠劑CMC溶解,並在攪拌下分別將丁苯橡膠乳膠粘結劑、導電劑Super-P、天然石墨負極材料與上述增稠劑的溶液混合,之後攪拌形成均勻的負極漿料;

將該負極漿料均勻塗覆在厚度為18μm的銅箔上,塗覆寬度為164mm,敷料雙面面密度為165g/m2(以烘乾後的重量計,下同),然後在100℃下烘乾,得到負極極片。

(3)單體電池的裝配

將正極極片裁剪成120mm×160mm的尺寸作為正極,將負極極片裁剪成125mm×164mm的尺寸作為負極,以聚丙烯膜為隔膜,組裝成電芯組件,放入軟包鋁塑膜電池殼體中,並將正負極極耳分別與鋁塑膜焊接在一起,過程中保證極耳與電池殼體的絕緣,經過核算,鋰鎳鈷錳氧活性成分的重量約為191g,負極活性物質天然石墨的重量約為104g,電池的標稱容量為30Ah。隨後將LiPF6按1摩爾/升的濃度溶解在EC/DMC=1:1(體積比)的混合溶劑中形成非水電解液,在氮氣氣氛保護下將160g此電解液注入上述電池半成品中,並將電池封口。將該電池在45℃的條件下陳化48小時,之後以0.6A的電流充電至4.00V,再在45℃的條件下二次陳化48小時,最後在氮氣氣氛保護下將電池中產生的氣體抽出並將電池二次封口,得到鋰離子電池A1。

實施例2

按照實施例1的方法製備鋰離子電池A2,不同的是,用偏矽酸(SiO(OH)2)包覆LiNi0.80Co0.15Al0.05O2的正極複合活性物質代替羥基氧化鋁包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的正極複合活性物質,其中,偏矽酸(SiO(OH)2)包覆LiNi0.80Co0.15Al0.05O2的正極複合活性物質按如下方法製備:

將2120g五水偏矽酸鈉加入至50℃的6000g去離子水中攪拌溶解,得到偏矽酸鈉溶液。在攪拌條件下,向偏矽酸鈉溶液中緩慢加入15重量%的稀硝酸,直至反應體系pH值為7.3,控制加硝酸時間為2小時,繼續攪拌6小時,反應結束後得到偏矽酸(羥基氧化矽)沉澱。將該沉澱用去離子水洗滌以去除其中的硝酸鈉,將作為活性成分的8396g化學式為LiNi0.80Co0.15Al0.05O2的鋰鎳鈷鋁氧正極材料加入羥基氧化矽沉澱中,加入10000g去離子水,240rpm下強力攪拌5小時,噴霧乾燥,得到前驅體顆粒,將該前驅體顆粒在空氣氣氛下,130℃熱處理6小時,得到偏矽酸(SiO(OH)2)包覆LiNi0.80Co0.15Al0.05O2的正極複合活性物質(以複合活性物質的重量為基準,添加劑的含量為8.5重量%)。

實施例3

按照實施例1的方法製備鋰離子電池A3,不同的是,用羥基氧化鈦(TiO(OH)2)包覆鈷酸鋰的正極複合活性物質代替羥基氧化鋁包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的正極複合活性物質,其中,羥基氧化鈦(TiO(OH)2)包覆鈷酸鋰的正極複合活性物質按如下方法製備:

將1720g 93重量%硫酸氧鈦加入至40℃的100000g去離子水中攪拌溶解,得到硫酸氧鈦溶液。在攪拌條件下,向硫酸氧鈦溶液中緩慢加入25重量%的氨水,直至反應體系pH值為7.3,控制加硝酸時間為2小時,繼續攪拌6小時,反應結束後得到羥基氧化鈦沉澱。將該沉澱用去離子水洗滌以去除其中的硫酸銨,將作為活性成分的10549g化學式為LiCoO2的鈷酸鋰正極材料加入羥基氧化鈦沉澱中,加入12000g去離子水,210rpm下強力攪拌5小時,噴霧乾燥,得到前驅體顆粒,將該前驅體顆粒在空氣氣氛下,150℃熱處理6小時,得到羥基氧化鈦(TiO(OH)2)包覆鈷酸鋰的正極複合活性物質(以複合活性物質的重量為基準,添加劑的含量為8.5重量%)。

實施例4

按照實施例1的方法製備鋰離子電池A4,不同的是:

(1)LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2鋰鎳鈷錳氧正極材料未用添加劑進行表面包覆,電池正極極片製備採用未進行表面包覆的LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2鋰鎳鈷錳氧正極材料;

(2)正極敷料雙面面密度調整為310.5g/m2。

(3)電池負極極片製備採用表面包覆羥基氧化鋁添加劑的天然石墨替代未進行表面包覆的天然石墨,其中,製備表面包覆羥基氧化鋁添加劑的天然石墨的具體方法為:

將2040g異丙醇鋁破碎後,加入由8000g去離子水、1600g異丙醇組成的混合溶劑中,在70℃的水浴條件下,攪拌24小時,製得羥基氧化鋁沉澱,將作為活性成分的6459g天然石墨負極材料加入羥基氧化鋁沉澱中,200rpm下強力攪拌5小時,噴霧乾燥,得到前驅體顆粒,將該前驅體顆粒在空氣氣氛下,150℃熱處理6小時,得到羥基氧化鋁(AlOOH)包覆天然石墨的負極複合活性物質(以複合活性物質的重量為基準,添加劑的含量為8.5重量%)。

(4)負極敷料雙面面密度調整為180.3g/m2。

實施例5

按照實施例1的方法製備鋰離子電池A5,不同的是,(1)表面包覆羥基氧化鋁添加劑的正極複合活性物質按如下方法製備:

將2040g異丙醇鋁破碎後,加入由8000g去離子水、1600g異丙醇組成的混合溶劑中,在70℃的水浴條件下,攪拌24小時,製得羥基氧化鋁沉澱,將作為活性成分的8631g化學式為LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的鋰鎳鈷錳氧正極材料加入羥基氧化鋁沉澱中,加入2200g去離子水,300rpm下強力攪拌5小時,噴霧乾燥,得到前驅體顆粒,將該前驅體顆粒在空氣氣氛下,150℃熱處理6小時,得到羥基氧化鋁(AlOOH)包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的正極複合活性物質(以複合活性物質的重量為基準,添加劑的含量為6.5重量%)。

(2)電池正極極片製備時,正極敷料雙面面密度調整為332.1g/m2(電池中正極鋰鎳鈷錳氧活性成分的重量與實施例1相同)。

實施例6

按照實施例1的方法製備鋰離子電池A6,不同的是,(1)表面包覆羥基氧化鋁添加劑的正極複合活性物質按如下方法製備:

將2040g異丙醇鋁破碎後,加入由8000g去離子水、1600g異丙醇組成的混合溶劑中,在70℃的水浴條件下,攪拌24小時,製得羥基氧化鋁沉澱,將作為活性成分的5008g化學式為LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的鋰鎳鈷錳氧正極材料加入羥基氧化鋁沉澱中,240rpm下強力攪拌5小時,噴霧乾燥,得到前驅體顆粒,將該前驅體顆粒在空氣氣氛下,150℃熱處理6小時,得到羥基氧化鋁(AlOOH)包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的正極複合活性物質(以複合活性物質的重量為基準,添加劑的含量為10.7重量%)。

(2)電池正極極片製備時,正極敷料雙面面密度調整為347.7g/m2(電池中正極鋰鎳鈷錳氧活性成分的重量與實施例1相同)。

實施例7

按照實施例1的方法製備鋰離子電池A7,不同的是,(1)表面包覆羥基氧化鋁添加劑的正極複合活性物質按如下方法製備:

將2040g異丙醇鋁破碎後,加入由8000g去離子水、1600g異丙醇組成的混合溶劑中,在70℃的水浴條件下,攪拌24小時,製得羥基氧化鋁沉澱,將作為活性成分的20090g化學式為LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的鋰鎳鈷錳氧正極材料加入羥基氧化鋁沉澱中,加入14000g去離子水,330rpm下強力攪拌5小時,噴霧乾燥,得到前驅體顆粒,將該前驅體顆粒在空氣氣氛下,150℃熱處理6小時,得到羥基氧化鋁(AlOOH)包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的正極複合活性物質(以複合活性物質的重量為基準,添加劑的含量為2.9重量%)。

(2)電池正極極片製備時,正極敷料雙面面密度調整為319.8g/m2(電池中正極鋰鎳鈷錳氧活性成分的重量與實施例1相同)。

實施例8

按照實施例1的方法製備鋰離子電池A8,不同的是,(1)表面包覆羥基氧化鋁添加劑的正極複合活性物質按如下方法製備:

將2040g異丙醇鋁破碎後,加入由8000g去離子水、1600g異丙醇組成的混合溶劑中,在70℃的水浴條件下,攪拌24小時,製得羥基氧化鋁沉澱,將作為活性成分的59402g化學式為LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的鋰鎳鈷錳氧正極材料加入羥基氧化鋁沉澱中,加入53000g去離子水,360rpm下強力攪拌5小時,噴霧乾燥,得到前驅體顆粒,將該前驅體顆粒在空氣氣氛下,150℃熱處理6小時,得到羥基氧化鋁(AlOOH)包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的正極複合活性物質(以複合活性物質的重量為基準,添加劑的含量為1重量%)。

(2)電池正極極片製備時,正極敷料雙面面密度調整為313.6g/m2(電池中正極鋰鎳鈷錳氧活性成分的重量與實施例1相同)。

實施例9

按照實施例1的方法製備鋰離子電池A9,不同的是,(1)表面包覆羥基氧化鋁添加劑的正極複合活性物質按如下方法製備:

將2040g異丙醇鋁破碎後,加入由8000g去離子水、1600g異丙醇組成的混合溶劑中,在70℃的水浴條件下,攪拌24小時,製得羥基氧化鋁沉澱,將作為活性成分的3400g化學式為LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的鋰鎳鈷錳氧正極材料加入羥基氧化鋁沉澱中,280rpm下強力攪拌5小時,噴霧乾燥,得到前驅體顆粒,將該前驅體顆粒在空氣氣氛下,150℃熱處理6小時,得到羥基氧化鋁(AlOOH)包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的正極複合活性物質(以複合活性物質的重量為基準,添加劑的含量為15重量%)。

(2)電池正極極片製備時,正極敷料雙面面密度調整為365.3g/m2(電池中正極鋰鎳鈷錳氧活性成分的重量與實施例1相同)。

實施例10

按照實施例1的方法製備鋰離子電池A10,不同的是,用羥基氧化釔(YOOH·0.12H2O)包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的正極複合活性物質代替羥基氧化鋁包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的正極複合活性物質,其中,羥基氧化釔(YOOH·0.12H2O)包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的正極複合活性物質按如下方法製備:

將3830g六水硝酸釔溶解在10000g去離子水中,製得硝酸釔溶液,在攪拌條件下,向硝酸釔溶液中逐步加入25重量%的氨水,直至反應體系pH值為7.3,控制加氨水時間為2小時,反應結束後得到氫氧化釔前驅體。將該前驅體用去離子水洗滌以去除其中的硝酸銨,隨後向該前驅體中加入水,並加入作為活性成分的13356g化學式為LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的鋰鎳鈷錳氧正極材料,調節加水量,配製成固含量為50重量%的懸浮液,將該懸浮液加入水熱反應釜中,在350rpm強力攪拌下,200℃保持12小時,得到羥基氧化釔包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的正極複合活性物質,最後通過噴霧乾燥得到乾燥的羥基氧化釔(YOOH·0.12H2O)包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的正極複合活性物質(以複合活性物質的重量為基準,添加劑的含量為8.5重量%)。

實施例11

按照實施例1的方法製備鋰離子電池A11,不同的是,用羥基氧化鈧(ScOOH)包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的正極複合活性物質代替羥基氧化鋁包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的正極複合活性物質,其中,羥基氧化鈧(ScOOH)包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的正極複合活性物質按如下方法製備:

將3390g六水硝酸鈧溶解在10000g去離子水中,製得硝酸鈧溶液,在攪拌條件下,向硝酸鈧溶液中逐步加入25重量%的氨水,直至反應體系pH值為7.3,控制加氨水時間為2小時,反應結束後得到氫氧化鈧前驅體。將該前驅體用去離子水洗滌以去除其中的硝酸銨,隨後向該前驅體中加入水,並加入作為活性成分的8396g化學式為LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的鋰鎳鈷錳氧正極材料,調節加水量,配製成固含量為50重量%的懸浮液,將該懸浮液加入水熱反應釜中,在290rpm強力攪拌下,220℃保持12小時,得到羥基氧化鈧包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的正極複合活性物質,最後通過噴霧乾燥得到乾燥的羥基氧化鈧(ScOOH)包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的正極複合活性物質(以複合活性物質的重量為基準,添加劑的含量為8.5重量%)。

實施例12

按照實施例1的方法製備鋰離子電池A12,不同的是,用羥基氧化鋯(ZrO(OH)2)包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的正極複合活性物質代替羥基氧化鋁包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的正極複合活性物質,其中,羥基氧化鋯(ZrO(OH)2)包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的正極複合活性物質按如下方法製備:

將3221g八水二氯氧化鋯溶解在10000g去離子水中,製得二氯氧化鋯溶液,在攪拌條件下,向溶液中逐步加入質量分數為25%的氨水,直至反應體系pH值為7.3,控制加氨水時間為2小時,反應結束後得到羥基氧化鋯沉澱。將該沉澱用去離子水洗滌以去除其中的氯化銨,並加入作為活性成分的15178g化學式為LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的鋰鎳鈷錳氧正極材料,加入17000g去離子水,250rpm下強力攪拌5小時,噴霧乾燥,得到前驅體顆粒,將該前驅體顆粒在空氣氣氛下,150℃熱處理6小時,得到羥基氧化鋯(ZrO(OH)2)包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的正極複合活性物質(以複合活性物質的重量為基準,添加劑的含量為8.5重量%)。

實施例13

按照實施例1的方法製備鋰離子電池A13,不同的是,用羥基氧化釩(VO2.3(OH)0.4)包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的正極複合活性物質代替羥基氧化鋁包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的正極複合活性物質,其中,羥基氧化釩(VO2.3(OH)0.4)包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的正極複合活性物質按如下方法製備:

將1220g無水偏釩酸鈉溶解在10000g去離子水中,製得偏釩酸鈉溶液,在攪拌條件下,向偏釩酸鈉溶液中逐步加入質量分數為98%的濃硫酸,直至反應體系pH值為1.7,控制加濃硫酸時間為5分鐘。隨後將該溶液加熱至沸騰,並維持3小時,得到羥基氧化釩沉澱。將該羥基氧化釩沉澱用去離子水洗滌以去除其中的硫酸鈉,加入作為活性成分的10173g化學式為LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的鋰鎳鈷錳氧正極材料,再加入12000g去離子水,300rpm下強力攪拌5小時,噴霧乾燥,得到前驅體顆粒,將該前驅體顆粒在空氣氣氛下,150℃熱處理6小時,得到羥基氧化釩(VO2.3(OH)0.4)包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的正極複合活性物質(以複合活性物質的重量為基準,添加劑的含量為8.5重量%)。

實施例14

按照實施例1的方法製備鋰離子電池A14,不同的是,用羥基氧化鑭(LaOOH·0.38H2O)包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的正極複合活性物質代替羥基氧化鋁包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的正極複合活性物質,其中,羥基氧化鑭(LaOOH·0.38H2O)包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的正極複合活性物質按如下方法製備:

將4330g六水硝酸鑭溶解在20000g去離子水中,製得硝酸鑭溶液,在攪拌條件下,向硝酸鑭溶液中逐步加入質量分數為25%的氨水,直至反應體系pH值為7.3,控制加氨水時間為2小時,反應結束後得到氫氧化鑭前驅體。將該前驅體用去離子水洗滌以去除其中的硝酸銨,隨後向該前驅體中加入水,並加入作為活性成分的19237g化學式為LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的鋰鎳鈷錳氧正極材料,調節加水量,配製成固含量為50重量%的懸浮液,將該懸浮液加入水熱反應釜中,在310rpm強力攪拌下,200℃保持8小時,得到羥基氧化鑭包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的正極複合活性物質,最後通過噴霧乾燥得到乾燥的羥基氧化鈧(LaOOH·0.38H2O)包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的正極複合活性物質(以複合活性物質的重量為基準,添加劑的含量為8.5重量%)。

實施例15

按照實施例1的方法製備鋰離子電池A15,不同的是,用羥基氧化鈰(CeOOH)包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的正極複合活性物質代替羥基氧化鋁包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的正極複合活性物質,其中,羥基氧化鈰(CeOOH)包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的正極複合活性物質按如下方法製備:

將4340g六水硝酸鈰溶解在15000g去離子水中,製得硝酸鈰溶液,在攪拌條件下,向硝酸鈰溶液中逐步加入質量分數為25%的氨水,直至反應體系pH值為7.3,控制加氨水時間為2小時,反應結束後得到氫氧化鈰前驅體。將該前驅體用去離子水洗滌以去除其中的硝酸銨,隨後向該前驅體中加入水,並加入作為活性成分的18633g化學式為LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的鋰鎳鈷錳氧正極材料,調節加水量,配製成固含量為50重量%的懸浮液,將該懸浮液加入水熱反應釜中,在300rpm強力攪拌下,220℃保持10小時,得到羥基氧化鈰包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的正極複合活性物質,最後通過噴霧乾燥得到乾燥的羥基氧化鈰(CeOOH)包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的正極複合活性物質(以複合活性物質的重量為基準,添加劑的含量為8.5重量%)。

實施例16

按照實施例1的方法製備鋰離子電池A16,不同的是,用羥基氧化釹(NdOOH)包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的正極複合活性物質代替羥基氧化鋁包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的正極複合活性物質,其中,羥基氧化釹(NdOOH)包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的正極複合活性物質按如下方法製備:

將4383g六水硝酸釹溶解在15000g去離子水中,製得硝酸釹溶液,在攪拌條件下,向硝酸釹溶液中逐步加入質量分數為25%的氨水,直至反應體系pH值為7.3,控制加氨水時間為2小時,反應結束後得到氫氧化釹前驅體。將該前驅體用去離子水洗滌以去除其中的硝酸銨,隨後向該前驅體中加入水,並加入作為活性成分的19075g化學式為LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的鋰鎳鈷錳氧正極材料,調節加水量,配製成固含量為50重量%的懸浮液,將該懸浮液加入水熱反應釜中,在270rpm強力攪拌下,220℃保持10小時,得到羥基氧化釹包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的正極複合活性物質,最後通過噴霧乾燥得到乾燥的羥基氧化釹(NdOOH)包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的正極複合活性物質(以複合活性物質的重量為基準,添加劑的含量為8.5重量%)。

實施例17

按照實施例1的方法製備鋰離子電池A17,不同的是,用羥基氧化釤(SmOOH)包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的正極複合活性物質代替羥基氧化鋁包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的正極複合活性物質,其中,羥基氧化釤(SmOOH)包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的正極複合活性物質按如下方法製備:

將4444g六水硝酸釤溶解在15000g去離子水中,製得硝酸釤溶液,在攪拌條件下,向硝酸釤溶液中逐步加入質量分數為25%的氨水,直至反應體系pH值為7.3,控制加氨水時間為2小時,反應結束後得到氫氧化釤前驅體。將該前驅體用去離子水洗滌以去除其中的硝酸銨,隨後向該前驅體中加入水,並加入作為活性成分的19742g化學式為LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的鋰鎳鈷錳氧正極材料,調節加水量,配製成固含量為50重量%的懸浮液,將該懸浮液加入水熱反應釜中,在320rpm強力攪拌下,220℃保持10小時,得到羥基氧化釤包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的正極複合活性物質,最後通過噴霧乾燥得到乾燥的羥基氧化釤(SmOOH)包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的正極複合活性物質(以複合活性物質的重量為基準,添加劑的含量為8.5重量%)。

實施例18

按照實施例1的方法製備鋰離子電池A18,不同的是,用羥基氧化釓(GdOOH)包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的正極複合活性物質代替羥基氧化鋁包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的正極複合活性物質,其中,羥基氧化釓(GdOOH)包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的正極複合活性物質按如下方法製備:

將4513g六水硝酸釓溶解在15000g去離子水中,製得硝酸釓溶液,在攪拌條件下,向硝酸釓溶液中逐步加入質量分數為25%的氨水,直至反應體系pH值為7.3,控制加氨水時間為2小時,反應結束後得到氫氧化釓前驅體。將該前驅體用去離子水洗滌以去除其中的硝酸銨,隨後向該前驅體中加入水,並加入作為活性成分的20485g化學式為LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的鋰鎳鈷錳氧正極材料,調節加水量,配製成固含量為50重量%的懸浮液,將該懸浮液加入水熱反應釜中,在350rpm強力攪拌下,220℃保持10小時,得到羥基氧化釓包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的正極複合活性物質,最後通過噴霧乾燥得到乾燥的羥基氧化釓(GdOOH)包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的正極複合活性物質(以複合活性物質的重量為基準,添加劑的含量為8.5重量%)。

實施例19

按照實施例1的方法製備鋰離子電池A19,不同的是,用羥基氧化鉺(ErOOH)包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的正極複合活性物質代替羥基氧化鋁包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的正極複合活性物質,其中,羥基氧化鉺(ErOOH)包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的正極複合活性物質按如下方法製備:

將4433g五水硝酸鉺溶解在15000g去離子水中,製得硝酸鉺溶液,在攪拌條件下,向硝酸鉺溶液中逐步加入質量分數為25%的氨水,直至反應體系pH值為7.3,控制加氨水時間為2小時,反應結束後得到氫氧化鉺前驅體。將該前驅體用去離子水洗滌以去除其中的硝酸銨,隨後向該前驅體中加入水,並加入作為活性成分的21562g化學式為LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的鋰鎳鈷錳氧正極材料,調節加水量,配製成固含量為50重量%的懸浮液,將該懸浮液加入水熱反應釜中,在240rpm強力攪拌下,220℃保持10小時,得到羥基氧化鉺包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的正極複合活性物質,最後通過噴霧乾燥得到乾燥的羥基氧化鉺(ErOOH)包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的正極複合活性物質(以複合活性物質的重量為基準,添加劑的含量為8.5重量%)。

實施例20

按照實施例1的方法製備鋰離子電池A20,不同的是,用羥基氧化鈮(NbO(OH)3)包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的正極複合活性物質代替羥基氧化鋁包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的正極複合活性物質,其中,羥基氧化鈮(NbO(OH)3)包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的正極複合活性物質按如下方法製備:

將929g金屬鈮溶解於由3200g質量分數為65%的濃硝酸和5000g質量分數為40%的氫氟酸組成的混合溶液中,製得鈮液,在攪拌條件下,向鈮液中逐步加入質量分數為25%的氨水,直至反應體系pH值為7.3,控制加氨水時間為2小時,反應結束後得到氫氧化鈮前驅體。將該前驅體用去離子水洗滌以去除其中的硝酸和氫氟酸,隨後向該前驅體中加入水,並加入作為活性成分的17213g化學式為LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的鋰鎳鈷錳氧正極材料,調節加水量,配製成固含量為50重量%的懸浮液,將該懸浮液加入水熱反應釜中,在230rpm強力攪拌下,200℃保持3小時,得到羥基氧化鈮包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的正極複合活性物質,最後通過噴霧乾燥得到乾燥的羥基氧化鈮(NbO(OH)3)包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的正極複合活性物質(以複合活性物質的重量為基準,添加劑的含量為8.5重量%)。

實施例21

按照實施例1的方法製備鋰離子電池A21,不同的是,用羥基氧化鉻(CrO0.5(OH)2)包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的正極複合活性物質代替羥基氧化鋁包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的正極複合活性物質,其中,羥基氧化鉻(CrO0.5(OH)2)包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的正極複合活性物質按如下方法製備:

將4000g九水硝酸鉻溶解在15000g去離子水中,製得硝酸鉻溶液,在攪拌條件下,向硝酸鉻溶液中逐步加入質量分數為25%的氨水,直至反應體系pH值為7.3,控制加氨水時間為2小時,反應結束後得到氫氧化鉻前驅體。將該前驅體用去離子水洗滌以去除其中的硝酸銨,隨後向該前驅體中加入水,並加入作為活性成分的10119g化學式為LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的鋰鎳鈷錳氧正極材料,調節加水量,配製成固含量為50重量%的懸浮液,將該懸浮液加入水熱反應釜中,在300rpm強力攪拌下,150℃保持10小時,得到羥基氧化鉻包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的正極複合活性物質,最後通過噴霧乾燥得到乾燥的羥基氧化鉻(CrO0.5(OH)2)包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的正極複合活性物質(以複合活性物質的重量為基準,添加劑的含量為8.5重量%)。

實施例22

按照實施例1的方法製備鋰離子電池A22,不同的是,用羥基氧化鉬(MoO2(OH)2)包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的正極複合活性物質代替羥基氧化鋁包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的正極複合活性物質,其中,羥基氧化鉬(MoO2(OH)2)包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的正極複合活性物質按如下方法製備:

將2420g二水鉬酸鈉溶解在8000g去離子水中,製得鉬酸鈉溶液,在攪拌條件下,向鉬酸鈉溶液中逐步加入質量分數為65%的濃硝酸,直至反應體系pH值為7.0,控制加硝酸時間為2小時,反應結束後得到羥基氧化鉬(鉬酸)沉澱。將該沉澱用去離子水洗滌以去除其中的硝酸鈉,隨後向該前驅體中加入作為活性成分的17428g化學式為LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的鋰鎳鈷錳氧正極材料,加入20000g去離子水,290rpm下強力攪拌5小時,噴霧乾燥,得到前驅體顆粒,將該前驅體顆粒在空氣氣氛下,150℃熱處理6小時,得到羥基氧化鉬(MoO2(OH)2)包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的正極複合活性物質(以複合活性物質的重量為基準,添加劑的含量為8.5重量%)。

實施例23

按照實施例1的方法製備鋰離子電池A23,不同的是,用羥基氧化錳(MnOOH)包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的正極複合活性物質代替羥基氧化鋁包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的正極複合活性物質,其中,羥基氧化錳(MnOOH)包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的正極複合活性物質按如下方法製備:

將3580g 50重量%的硝酸亞錳水溶液用15000g去離子水稀釋,製得硝酸亞錳溶液,在攪拌及氮氣保護的條件下,向硝酸亞錳溶液中逐步加入質量分數為25%的氨水,直至反應體系pH值為7.3,控制加氨水時間為2小時,反應結束後得到氫氧化亞錳前驅體。將該前驅體用去離子水洗滌以去除其中的硝酸銨,隨後向該前驅體中加入作為活性成分的9462g化學式為LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的鋰鎳鈷錳氧正極材料,並加入12000g去離子水,280rpm下強力攪拌5小時,噴霧乾燥,得到前驅體顆粒,將該前驅體顆粒在空氣氣氛下,180℃熱處理12小時,得到羥基氧化錳(MnOOH)包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的正極複合活性物質(以複合活性物質的重量為基準,添加劑的含量為8.5重量%)。

實施例24

按照實施例1的方法製備鋰離子電池A24,不同的是,用羥基氧化鐵(FeO0.45(OH)2.1)包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的正極複合活性物質代替羥基氧化鋁包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的正極複合活性物質,其中,羥基氧化鐵(FeO0.45(OH)2.1)包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的正極複合活性物質按如下方法製備:

將4040g九水硝酸鐵用15000g去離子水溶解,製得硝酸鐵溶液,在攪拌條件下,向硝酸鐵溶液中逐步加入質量分數為25%的氨水,直至反應體系pH值為7.3,控制加氨水時間為2小時,反應結束後得到羥基氧化鐵沉澱。將該沉澱用去離子水洗滌以去除其中的硝酸銨,隨後向該前驅體中加入作為活性成分的10657g化學式為LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的鋰鎳鈷錳氧正極材料,加入13000g去離子水,260rpm強力攪拌5小時,噴霧乾燥,得到前驅體顆粒,將該前驅體顆粒在空氣氣氛下,150℃熱處理6小時,得到乾燥的羥基氧化鐵(FeO0.45(OH)2.1)包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的正極複合活性物質(以複合活性物質的重量為基準,添加劑的含量為8.5重量%)。

實施例25

按照實施例1的方法製備鋰離子電池A25,不同的是,用羥基氧化鈷(CoOOH)包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的正極複合活性物質代替羥基氧化鋁包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的正極複合活性物質,其中,羥基氧化鈷(CoOOH)包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的正極複合活性物質按如下方法製備:

將2910g六水硝酸亞鈷用15000g去離子水溶解,製得硝酸亞鈷溶液,在攪拌及氮氣保護的條件下,向硝酸亞鈷溶液中逐步加入質量分數為25%的氨水,直至反應體系pH值為7.3,控制加氨水時間為2小時,反應結束後得到氫氧化亞鈷前驅體。將該前驅體用去離子水洗滌以去除其中的硝酸銨,隨後向該前驅體中加入作為活性成分的9893g化學式為LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的鋰鎳鈷錳氧正極材料,加入12000g去離子水,290rpm強力攪拌5小時,噴霧乾燥,得到前驅體顆粒,將該前驅體顆粒在空氣氣氛下,180℃熱處理12小時,得到羥基氧化鈷(CoOOH)包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的正極複合活性物質(以複合活性物質的重量為基準,添加劑的含量為8.5重量%)。

實施例26

按照實施例1的方法製備鋰離子電池A26,不同的是,用羥基氧化鎳(NiOOH)包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的正極複合活性物質代替羥基氧化鋁包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的正極複合活性物質,其中,羥基氧化鎳(NiOOH)包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的正極複合活性物質按如下方法製備:

將2910g六水硝酸亞鎳用15000g去離子水溶解,製得硝酸亞鎳溶液,在攪拌及氮氣保護的條件下,向硝酸亞鎳溶液中逐步加入質量分數為25%的氨水,直至反應體系pH值為7.3,控制加氨水時間為2小時,反應結束後得到氫氧化亞鎳前驅體。將該前驅體用去離子水洗滌以去除其中的硝酸銨,隨後向該前驅體中加入作為活性成分的9893g化學式為LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的鋰鎳鈷錳氧正極材料,加入12000g去離子水,330rpm強力攪拌5小時,噴霧乾燥,得到前驅體顆粒,將該前驅體顆粒在空氣氣氛下,180℃熱處理18小時,得到羥基氧化鎳(NiOOH)包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的正極複合活性物質(以複合活性物質的重量為基準,添加劑的含量為8.5重量%)。

實施例27

按照實施例1的方法製備鋰離子電池A27,不同的是,用羥基氧化錫(SnO(OH)2)包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的正極複合活性物質代替羥基氧化鋁包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的正極複合活性物質,其中,羥基氧化錫(SnO(OH)2)包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的正極複合活性物質按如下方法製備:

將3510g五水四氯化錫用20000g無水乙醇溶解,製得四氯化錫溶液,在攪拌條件下,向四氯化錫溶液中逐步加入2860g質量分數為25%的氨水,控制加氨水時間為2小時,反應結束後得到氫氧化錫前驅體。將該前驅體用去離子水洗滌以去除其中的氯化銨,隨後向該前驅體中加入水,並加入作為活性成分的18160g化學式為LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的鋰鎳鈷錳氧正極材料,調節加水量,配製成固含量為50重量%的懸浮液,將該懸浮液加入水熱反應釜中,在300rpm強力攪拌下,160℃保持10小時,得到羥基氧化錫包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的正極複合活性物質,最後通過噴霧乾燥得到乾燥的羥基氧化錫(SnO(OH)2)包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的正極複合活性物質(以複合活性物質的重量為基準,添加劑的含量為8.5重量%)。

實施例28

按照實施例1的方法製備鋰離子電池A28,不同的是,用羥基氧化鉍(BiOOH)包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的正極複合活性物質代替羥基氧化鋁包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的正極複合活性物質,其中,羥基氧化鉍(BiOOH)包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的正極複合活性物質按如下方法製備:

將4851g五水硝酸鉍用質量分數為2%的15000g稀硝酸水溶液溶解,製得硝酸鉍溶液,在280rpm強力攪拌條件下,將硝酸鉍溶液快速加入到2600g質量分數為25%的氨水中,反應結束後得到氫氧化鉍前驅體。將該前驅體用去離子水洗滌以去除其中的硝酸銨和氨水,隨後向該前驅體中加入作為活性成分的26051g化學式為LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的鋰鎳鈷錳氧正極材料,並加入28000g去離子水,290rpm強力攪拌5小時,噴霧乾燥,得到前驅體顆粒,將該前驅體顆粒在空氣氣氛下,110℃熱處理15小時,得到乾燥的羥基氧化鉍(BiOOH)包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的正極複合活性物質(以複合活性物質的重量為基準,添加劑的含量為8.5重量%)。

實施例29

按照實施例1的方法製備鋰離子電池A29,不同的是,用羥基氧化銻(SbOOH)包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的正極複合活性物質代替羥基氧化鋁包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的正極複合活性物質,其中,羥基氧化銻(SbOOH)包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的正極複合活性物質按如下方法製備:

將2280g三氯化銻粉末緩慢加入至15000g去離子水中,得到懸浮液,隨後在攪拌條件下,向懸浮液中逐步加入質量分數為25%的氨水,直至反應體系pH值為7.3,控制加氨水時間為2小時,反應結束後得到氫氧化銻前驅體。將該前驅體用去離子水洗滌以去除其中的氯化銨,隨後向該前驅體中加入水,並加入作為活性成分的16664g化學式為LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的鋰鎳鈷錳氧正極材料,調節加水量,配製成固含量為50重量%的懸浮液,將該懸浮液加入水熱反應釜中,在380rpm強力攪拌下,160℃保持10小時,得到羥基氧化銻包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的正極複合活性物質,最後通過噴霧乾燥得到乾燥的羥基氧化銻(SbOOH)包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的正極複合活性物質(以複合活性物質的重量為基準,添加劑的含量為8.5重量%)。

實施例30

按照實施例1的方法製備鋰離子電池A30,不同的是,用羥基氧化硼(BO1.2(OH)0.6)包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的正極複合活性物質代替羥基氧化鋁包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的正極複合活性物質,其中,羥基氧化硼(BO1.2(OH)0.6)包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的正極複合活性物質按如下方法製備:

將618g硼酸加入至15000g去離子水中溶解,得到硼酸溶液,隨後加入作為活性成分的4327g化學式為LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的鋰鎳鈷錳氧正極材料,攪拌1小時後,噴霧乾燥得到前驅體,將該前驅體顆粒在空氣氣氛下,110℃熱處理5小時,得到乾燥的羥基氧化硼(BO1.2(OH)0.6)包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的正極複合活性物質(以複合活性物質的重量為基準,添加劑的含量為8.5重量%)。

實施例31

按照實施例1的方法製備鋰離子電池A31,不同的是,用羥基氧化鈹(BeO0.4(OH)1.2)包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的正極複合活性物質代替羥基氧化鋁包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的正極複合活性物質,其中,羥基氧化鈹(BeO0.4(OH)1.2)包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的正極複合活性物質按如下方法製備:

將1870g三水硝酸鈹用10000g去離子水溶解,製得硝酸鈹溶液,在攪拌條件下,向硝酸鈹溶液中逐步加入質量分數為25%的氨水,直至反應體系pH值為7.3,控制加氨水時間為2小時,反應結束後得到氫氧化鈹前驅體。將該前驅體用去離子水洗滌以去除其中的硝酸銨,隨後向該前驅體中加入作為活性成分的3854g化學式為LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的鋰鎳鈷錳氧正極材料,並加入6000g去離子水,320rpm強力攪拌5小時,噴霧乾燥,得到前驅體顆粒,將該前驅體顆粒在空氣氣氛下,450℃熱處理1小時,得到乾燥的羥基氧化鈹(BeO0.4(OH)1.2)包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的正極複合活性物質(以複合活性物質的重量為基準,添加劑的含量為8.5重量%)。

實施例32

按照實施例1的方法製備鋰離子電池A32,不同的是,用羥基氧化鎂(MgO0.5OH)包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的正極複合活性物質代替羥基氧化鋁包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的正極複合活性物質,其中,羥基氧化鎂(MgO0.5OH)包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的正極複合活性物質按如下方法製備:

將2560g六水硝酸鎂用10000g去離子水溶解,製得硝酸鎂溶液,在攪拌條件下,向硝酸鎂溶液中逐步加入質量分數為25%的氨水,直至反應體系pH值為7.3,控制加氨水時間為2小時,反應結束後得到氫氧化鎂前驅體。將該前驅體用去離子水洗滌以去除其中的硝酸銨,隨後向該前驅體中加入作為活性成分的5275g市售的化學式為LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的鋰鎳鈷錳氧正極材料,並加入7500g去離子水,330rpm強力攪拌5小時,噴霧乾燥,得到前驅體顆粒,將該前驅體顆粒在空氣氣氛下,430℃熱處理2小時,得到乾燥的羥基氧化鎂(MgO0.5OH)包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的正極複合活性物質(以複合活性物質的重量為基準,添加劑的含量為8.5重量%)。

實施例33

按照實施例1的方法製備鋰離子電池A33,不同的是,用羥基氧化銅(CuO0.6(OH)0.8)包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的正極複合活性物質代替羥基氧化鋁包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的正極複合活性物質,其中,羥基氧化銅(CuO0.6(OH)0.8)包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的正極複合活性物質按如下方法製備:

將2420g三水硝酸銅用10000g去離子水溶解,製得硝酸銅溶液,在攪拌條件下,向硝酸銅溶液中逐步加入質量分數為25%的氨水,直至反應體系pH值為7.3,控制加氨水時間為2小時,反應結束後得到氫氧化銅前驅體。將該前驅體用去離子水洗滌以去除其中的硝酸銨,隨後向該前驅體中加入作為活性成分的9333g化學式為LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的鋰鎳鈷錳氧正極材料,並加入11000g去離子水,260rpm強力攪拌5小時,噴霧乾燥,得到前驅體顆粒,將該前驅體顆粒在空氣氣氛下,430℃熱處理2小時,得到乾燥的羥基氧化銅(CuO0.6(OH)0.8)包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的正極複合活性物質(以複合活性物質的重量為基準,添加劑的含量為8.5重量%)。

實施例34

按照實施例1的方法製備鋰離子電池A34,不同的是,用羥基氧化鋅(ZnO0.7(OH)0.6)包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的正極複合活性物質代替羥基氧化鋁包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的正極複合活性物質,其中,羥基氧化鋅(ZnO0.7(OH)0.6)包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的正極複合活性物質按如下方法製備:

將2970g六水硝酸鋅用10000g去離子水溶解,製得硝酸鋅溶液,在攪拌條件下,向硝酸鋅溶液中逐步加入質量分數為25%的氨水,直至反應體系pH值為7.3,控制加氨水時間為2小時,反應結束後得到氫氧化鋅前驅體。將該前驅體用去離子水洗滌以去除其中的硝酸銨,隨後向該前驅體中加入作為活性成分的9344g化學式為LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的鋰鎳鈷錳氧正極材料,並加入11000g去離子水,270rpm強力攪拌5小時,噴霧乾燥,得到前驅體顆粒,將該前驅體顆粒在空氣氣氛下,450℃熱處理4小時,得到乾燥的羥基氧化鋅(ZnO0.7(OH)0.6)包覆LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的正極複合活性物質(以複合活性物質的重量為基準,添加劑的含量為8.5重量%)。

對比例1

按照實施例1的方法製備鋰離子電池D1,不同的是,(1)LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2鋰鎳鈷錳氧正極材料未用添加劑進行表面包覆,電池正極極片製備時採用未進行表面包覆的LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2鋰鎳鈷錳氧正極材料;

(2)電池正極極片製備時,正極敷料雙面面密度調整為310.5g/m2(電池中正極鋰鎳鈷錳氧活性成分的重量與實施例1相同)。

對比例2

按照實施例2的方法製備鋰離子電池D2,不同的是,(1)LiNi0.8Co0.15Al0.05O2鋰鎳鈷鋁氧正極材料未用添加劑進行表面包覆,電池正極極片製備時採用未進行表面包覆的LiNi0.8Co0.15Al0.05O2鋰鎳鈷鋁氧正極材料;

(2)電池正極極片製備時,正極敷料雙面面密度調整為310.5g/m2(電池中正極鋰鎳鈷鋁氧活性成分的重量與實施例2相同)。

對比例3

按照實施例3的方法製備鋰離子電池D3,不同的是,(1)鈷酸鋰LiCoO2正極材料未用添加劑進行表面包覆,電池正極極片製備採用未進行表面包覆的鈷酸鋰LiCoO2正極材料;

(2)電池正極極片製備時,正極敷料雙面面密度調整為310.5g/m2(電池中正極鈷酸鋰活性成分的重量與實施例3相同)。

試驗例

單體電池的濫用測試

1、過充測試

將單體電池(包括實施例1-34製得的鋰離子電池A1-A34以及對比例1-3製得的鋰離子電池D1-D3)以30A的電流充電至8.5V,並在8.5V的電壓下恆壓保持1小時,觀察並記錄過程中的現象。各取30隻單體電池做平行測試。結果見表1。

2、30%擠壓測試

將單體電池(包括實施例1-34製得的鋰離子電池A1-A34以及對比例1-3製得的鋰離子電池D1-D3)以30A的電流充電至4.25V,並在4.25V的電壓下恆壓充電直至電流小於1.5A。用兩塊半徑為75mm的半圓柱體的端面從垂直於電池極片方向擠壓電池,擠壓速度為5mm/s,直至電池變形量達到30%,擠壓完成後停留一小時,觀察並記錄過程中的現象。各取30隻單體電池做平行測試。結果見表2。

3、50%擠壓測試

將單體電池(包括實施例1-34製得的鋰離子電池A1-A34以及對比例1-3製得的鋰離子電池D1-D3)以30A的電流充電至4.25V,並在4.25V的電壓下恆壓充電直至電流小於1.5A。用兩塊半徑為75mm的半圓柱體的端面從垂直於電池極片方向擠壓電池,擠壓速度為5mm/s,直至電池變形量達到50%,擠壓完成後停留一小時,觀察並記錄過程中的現象。各取30隻單體電池做平行測試。結果見表3。

4、針刺測試

將單體電池(包括實施例1-34製得的鋰離子電池A1-A34以及對比例1-3製得的鋰離子電池D1-D3)以30A的電流充電至4.25V,並在4.25V的電壓下恆壓充電直至電流小於1.5A。用直徑為6毫米的釘子沿垂直於電池長寬面的方向,以25mm/s的速度勻速穿過電池,並停留一小時,觀察並記錄過程中的現象。各取30隻單體電池做平行測試。結果見表4。

表1

表2

表3

表4

將表1-4中各實施例和對比例的數據比較可知,在製備正極或負極時引入本發明的鋰離子電池複合活性物質,能夠明顯提高由此製備得到的鋰離子電池的安全性。

將表1-4中實施例1與實施例7-9的結果比較可知,在製備正極或負極時引入以鋰離子電池複合活性物質的重量為基準添加劑含量為6.5-10.7重量%的鋰離子電池複合活性物質,能夠進一步提高由此製備得到的鋰離子電池的安全性,而當添加劑用量進一步增加時還能夠進一步提高製備得到的鋰離子電池在極苛刻條件下的安全性。

將表1-4中實施例1-4與實施例10-34的結果比較可知,所述添加劑為羥基氧化鋁、偏矽酸和羥基氧化鈦中的至少一種時,能夠進一步提高製備得到的鋰離子電池的安全性。

以上詳細描述了本發明的優選實施方式,但是,本發明並不限於上述實施方式中的具體細節,在本發明的技術構思範圍內,可以對本發明的技術方案進行多種簡單變型,這些簡單變型均屬於本發明的保護範圍。

另外需要說明的是,在上述具體實施方式中所描述的各個具體技術特徵,在不矛盾的情況下,可以通過任何合適的方式進行組合,為了避免不必要的重複,本發明對各種可能的組合方式不再另行說明。

此外,本發明的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合,只要其不違背本發明的思想,其同樣應當視為本發明所公開的內容。

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