[发明专利]锂离子电池的正极片及其制备方法、锂离子电池

说明书

本发明提供了一种锂离子电池的正极片及其制备方法、锂离子电池，所述正极片包括极片本体，所述极片本体表面设置有敷料层，所述敷料层包括沿极片本体表面依次层叠设置的第一材层和第二材层，所述第一材层中锂离子补充材料和正极材料的质量比不同于所述第二材层中锂离子补充材料和正极材料的质量比。在本发明中，制备的锂离子电池可在得到高压实、低直流电阻的同时，减少电池副反应，增加电池的长期循环、存储的稳定性，这得益于敷料层的三层结构设计，一方面减少了补锂材料直接与电解液接触，减少电池后续过程中的产气；另一方面优化了敷料层整体与箔材接触面，减小了电池的直流电阻，综合改善了电池内阻，提升电池的稳定性。

技术领域

本发明属于锂离子电池开发技术领域，涉及正极片的设计，尤其涉及锂离子电池的正极片及其制备方法、锂离子电池。

背景技术

氧化亚硅复合石墨材料(C-SiOx)因其具有较高的理论比容量(＞400mAh/g)，以及较低的反应电位(＜0.4V)，而被应用于高能量密度的动力电池体系。目前广泛研究的锂离子补充材料Li₅FeO₄(LFO)具有较高首次充电容量(＞700mAh/g)以及较低的首次库伦效率(＜10％)，具有不错的锂离子补充效果。

LFO材料中，部分晶格氧的氧化能级在对锂电位4.2V左右。因此，在首次充电过程中会释放出氧气。释放的氧气会与电解液发生反应，破坏正极与电解液之间稳定的CEI膜，从而恶化电池的稳定性，甚至引发安全问题。因此，亟需开发设计一种锂电池的正极片，完善现有技术的不足。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种锂离子电池的正极片及其制备方法、锂离子电池，在本发明中，制备的锂离子电池可在得到高压实、低直流电阻的同时，减少电池副反应，增加电池的长期循环、存储的稳定性，这得益于敷料层的双层结构设计，一方面减少了补锂材料直接与电解液接触，减少电池后续过程中的产气；另一方面优化了敷料层整体与箔材接触面，减小了电池的直流电阻，综合改善了电池内阻，提升电池的稳定性。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种锂离子电池的正极片，所述正极片包括极片本体，所述极片本体表面设置有敷料层，所述敷料层包括沿极片本体表面依次层叠设置的第一材层和第二材层，所述第一材层中锂离子补充材料和正极材料的质量比不同于所述第二材层中锂离子补充材料和正极材料的质量比。

在本发明中，制备的锂离子电池可在得到高压实、低直流电阻的同时，减少电池副反应，增加电池的长期循环、存储的稳定性，这得益于敷料层的双层结构设计，一方面减少了补锂材料直接与电解液接触，减少电池后续过程中的产气；另一方面优化了敷料层整体与箔材接触面，减小了电池的直流电阻，综合改善了电池内阻，提升电池的稳定性。

作为本发明一种优选的技术方案，所述第一材层中锂离子补充材料和正极材料的质量比大于所述第二材层中锂离子补充材料和正极材料的质量比。

本发明特别限定了第一材层中锂离子补充材料和正极材料的质量比大于第二材层中锂离子补充材料和正极材料的质量比，其中，主要原因是减少锂离子补充材料与电解液的接触，抑制副反应，若第一材层中锂离子补充材料和正极材料的质量比小于第二材层中锂离子补充材料和正极材料的质量比，会导致锂离子补充材料与电解液发生剧烈副反应，从而恶化存储产气性能。

优选地，所述第一材层包括锂离子补充材料、正极材料、导电炭黑、导电碳管、聚偏氟乙烯和溶剂。

优选地，所述第一材层中的锂离子补充材料、正极材料、导电炭黑、导电碳管、聚偏氟乙烯和溶剂的质量比为(1～5)：(90～99)：1：0.5：40：1。