[发明专利]一种高能量密度锂离子电池及制备方法

摘要

本发明涉及一种高能量密度锂离子电池及制备方法，包括正极片、负极片、电解液、隔膜以及电池壳，锂离子电池正极活物质由钴酸锂与镍钴锰或镍钴铝正极材料直接物理混合而成，所述锂离子电池采用两步充放电的方式活化。本发明采用直接物理法将适当中值粒径的钴酸锂正极材料与镍钴锰或镍钴铝正极材料混合，可直接对混合后材料的电化学性能进行预测，还可以防止颗粒的粉化以及活性材料包覆层的破坏。采用两步充放电活化的方法，锂离子被逐步释放，充分发挥混合正极的协同作用，提高锂离子电池能量密度。

主权项

一种高能量密度锂离子电池，包括正极片、负极片、电解液、隔膜以及电池壳，其特征在于：锂离子电池正极活物质由钴酸锂与镍钴锰或镍钴铝正极材料直接物理混合而成；所述镍钴锰或镍钴铝正极材料为单晶一次颗粒或由小颗粒组成的二次颗粒，镍钴锰表达式为LiNiaCobMn(1‑a‑b‑c)XcO(2‑d)Yd，其中X为Ti、Mg、Al、Zr、La、Ce、B、Sn元素中的一种或多种；Y为F，Cl，S，P元素中的一种或多种；a，b，c，d的取值必须同时满足以下条件：0.33≤a<1.0，0<b<0.67，0≤c≤0.1，0≤d≤0.5；镍钴铝表达式为LiNi0.7+xCo0.3‑x‑y‑zAlyMzO2，其中M元素为Co、Mn、Mg、Ti、Zr、B、Al中的一种或几种，x，y，z的取值必须同时满足以下条件：0≤x<0.3，0.01≤y≤0.1，0≤z≤0.03，x+y+z<0.3；所述钴酸锂正极材料的中值粒径为5～30μm；所述镍钴锰或镍钴铝正极材料的中值粒径为0.5～15μm；钴酸锂正极材料的中值粒径为镍钴锰或镍钴铝正极材料中值粒径的1.5～10倍。