[发明专利]锂离子电池及其制备方法

权利要求书

1.一种锂离子电池，该锂离子电池包括正极、负极以及设置在正极和负极之间的隔膜，其中，所述正极包括锂离子正极活性材料，所述负极包括锂离子负极活性材料和添加剂，该添加剂的能量密度大于所述锂离子负极活性材料的能量密度，并且该添加剂能够与锂离子发生不可逆反应。

2.根据权利要求1所述的锂离子电池，其中，所述锂离子正极活性材料的量、所述锂离子负极活性材料的量和所述添加剂的量使得所述电池在首次循环中锂离子正极电极的可逆容量基本上等于锂离子负极电极的可逆容量，锂离子正极活性材料的不可逆容量损失大于锂离子负极活性材料的不可逆容量损失，并且所述添加剂能够容纳该锂离子正极活性材料的全部过量的不可逆容量损失。

3.根据权利要求1或2所述的锂离子电池，其中，所述添加剂选自由硒、磷、聚合物CF_x和碘所组成的组中。

4.根据权利要求3所述的锂离子电池，其中，所述添加剂选自由灰硒、黑磷和碘/P2VP复合物所组成的组中。

5.根据权利要求1或2所述的锂离子电池，其中，所述添加剂为含有硒、磷和碘中的至少一种元素的金属间化合物，该金属间化合物中含有的金属不与锂形成合金。

6.根据权利要求1或2所述的锂离子电池，其中，所述添加剂为金属氧化物，该金属氧化物中含有的金属不与锂形成合金。

7.根据权利要求5或6所述的锂离子电池，其中，所述金属为Cu、Ni和Co中的至少一种。

8.根据权利要求1所述的锂离子电池，其中，所述锂离子正极活性材料为如通式Li_1+x(NiCoMn)O₂(0≤x≤1)所示的氧化物的层状锂、含有如Li_(1+x)(MnNi)₂O₄(0≤x≤1)所示的氧化物的尖晶石型锂、以及如通式xLi₂MnO₃·(1-x)LiMO₂(0＜x＜1)表示的材料中的至少一种，所述锂离子负极活性材料为石墨和/或Li₄Ti₅O₁₂。

9.一种制备锂离子电池的方法，该方法包括提供和组装正极、负极和隔膜的步骤，其中，所述正极包括锂离子正极活性材料，所述负极包括锂离子负极活性材料和添加剂，该添加剂的能量密度大于所述锂离子负极活性材料的能量密度，并且该添加剂能够与锂离子发生不可逆反应。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述锂离子正极活性材料的量、所述锂离子负极活性材料的量和所述添加剂的量使得所述电池在首次循环中锂离子正极电极的可逆容量基本上等于锂离子负极电极的可逆容量，锂离子正极活性材料的不可逆容量损失大于锂离子负极活性材料的不可逆容量损失，并且所述添加剂能够容纳该锂离子正极活性材料的全部剩余的不可逆容量损失。

11.根据权利要求9或10所述的方法，其中，所述添加剂选自由硒、磷、聚合物CF_x和碘所组成的组中。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述添加剂选自由灰硒、黑磷和碘/P2VP复合物所组成的组中。

13.根据权利要求9或10所述的方法，其中，所述添加剂为含有硒、磷和碘中的至少一种元素的金属间化合物，该金属间化合物中含有的金属不与锂形成合金。

14.根据权利要求9或10所述的方法，其中，所述添加剂为金属氧化物，该金属氧化物中含有的金属不与锂形成合金。

15.根据权利要求13或14所述的方法，其中，所述金属为Cu、Ni和Co中的至少一种。

16.根据权利要求9或10所述的方法，其中，所述锂离子正极活性材料为含有如通式Li_1+x(NiCoMn)O₂(0≤x≤1)所示的氧化物的层状锂、含有如Li_(1+x)(MnNi)₂O₄(0≤x≤1)所示的氧化物的尖晶石型锂、以及如通式xLi₂MnO₃·(1-x)LiMO₂(0＜x＜1)表示的材料中的至少一种，所述锂离子负极活性材料为石墨和/或Li₄Ti₅O₁₂。