[发明专利]具有增强的功率密度特性的高输出锂二次电池

权利要求书

1.一种高输出锂二次电池，包含：

正极，所述正极包含由下式1表示并具有层状结构的第一正极活性材料和由下式2表示并具有尖晶石结构的第二正极活性材料作为正极活性材料，其中基于所述第一正极活性材料和第二正极活性材料的总重量，所述第二正极活性材料的量为40重量%～100重量%；

负极，所述负极包含结晶性石墨和无定形碳作为负极活性材料，其中基于所述负极活性材料的总重量，所述无定形碳的量为40重量%～100重量%；以及

隔膜；

Li_x(Ni_vMn_wCo_yM_z)O_2-tA_t    (1)

其中0.8＜x≤1.3，0≤v≤0.9，0≤w≤0.9，0≤y≤0.9，0≤z≤0.9，x+v+w+y+z=2，且0≤t＜0.2；

M是指具有+2～+4氧化数的至少一种金属或过渡金属的阳离子；且

A为单价或二价阴离子，

Li_aMn_2-bM'_bO_4-cA'_c    (2)

其中0.8＜a≤1.3，0≤b≤0.5，且0≤c≤0.3；

M'是指具有+2～+4氧化数的至少一种金属或过渡金属的阳离子；且

A'为单价或二价阴离子。

2.如权利要求1所述的高输出锂二次电池，其中所述结晶性石墨为选自如下石墨中的一种或它们的混合物：相对于容量具有0.007m²/mAh～0.011m²/mAh的比表面积的第一种石墨，以及相对于容量具有0.005m²/mAh～0.013m²/mAh的比表面积的第二种石墨。

3.如权利要求2所述的高输出锂二次电池，其中所述第一种石墨在1.4g/cc～1.6g/cc的粉末密度下具有100S/cm以上且小于1000S/cm的粉末电导率。

4.如权利要求3所述的高输出锂二次电池，其中所述第一种石墨为表面改性的石墨，并基于XRD数据在2θ=43°下具有可识别为(101)面的菱形峰的3R和2H峰。

5.如权利要求2所述的高输出锂二次电池，其中所述第二种石墨在1.4g/cc～1.6g/cc的粉末密度下具有10S/cm以上且小于200S/cm的粉末电导率。

6.如权利要求5所述的高输出锂二次电池，其中所述第二种石墨基于XRD数据在2θ=43°下具有作为(101)面的菱形峰的2H峰。

7.如权利要求1所述的高输出锂二次电池，其中所述无定形碳为选自如下碳中的一种或它们的混合物：相对于容量具有0.01m²/mAh～0.031m²/mAh的比表面积的第一种碳，以及相对于容量具有0.0035m²/mAh～0.0170m²/mAh的比表面积的第二种碳。

8.如权利要求7所述的高输出锂二次电池，其中所述第一种碳在1.0g/cc～1.2g/cc的粉末密度下具有15S/cm以上且小于100S/cm的粉末电导率。

9.如权利要求7所述的高输出锂二次电池，其中所述第二种碳在1.4g/cc～1.6g/cc的粉末密度下具有30S/cm以上且小于100S/cm的粉末电导率。

10.如权利要求1所述的高输出锂二次电池，其中所述第一正极活性材料相对于容量具有0.03μm/mAh～0.1μm/mAh的平均粒径。

11.如权利要求10所述的高输出锂二次电池，其中所述第一正极活性材料在2.65g/cc～2.85g/cc的粉末密度下具有1×10^-3S/cm以上且小于10×10^-3S/cm的粉末电导率。

12.如权利要求1所述的高输出锂二次电池，其中所述第二正极活性材料相对于容量具有0.1μm/mAh～0.2μm/mAh的平均粒径。