[发明专利]锂电池的阴极材料及锂电池

说明书

技术领域

本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种锂电池的阴极材料及锂电池。

背景技术

锂电池以其优异的存储性能，以被广泛使用，如在照相机，摄像机，PDA，手机等电子设备中已得到了广泛的应用。

锂电池一般由正极材料、负极材料及非水电解质溶液构成，现有锂电池的阴极材料，由于具有电池与涂层质量差易受电解反应的缺点，从而导致电池具有较差的电性能和热性能，不太适合于在电动车辆和笔记本电脑中使用。

发明内容

为了实现上述目的，本发明的一个目的是提供一种锂电池的阴极材料及锂电池，以解决上述问题。

本发明提供了一种锂电池的阴极材料，包括：第一化合物、粘合剂和第二化合物，第二化合物包含具有下述通式的锂过渡金属氧化物：

Li+xMnyM₂-yO₄；

其中，-0.1≦x≦0.2，1.7≦y≦2.0，M为硼，镁，铝，钛，铬，铁，锆，铜，锌，镓，钇，氟，碘，硫，钴，镍中的一个或多个；和

包含具有下述通式的锂过渡金属氧化物：

Li+xNi1-y-zMnyCozMpO₂；

其中，-0.1≦x≦0.2,0≦y≦1，0≦z≦1，0≦y+z≦1.0，0<p≦0.2和M选自下组中选择的硼，镁，铝，钛，铬，铁，锆，铜，锌，镓，钇，氟，碘， 硫中的一个或多个；

其中，第二化合物的平均粒径比所述第一化合物的平均粒径大；

第一化合物包含具有下述通式的锂金属磷酸盐：

Li+xMyPO₄；

其中，-0.1≦x≦0.2，0.9≦y≦1.1，M包括钙，铁，铝，钛，钴，硼，铬，镍，镁，锆，镓，钒，锰，锌中的一个或多个；以及

第一化合物以质量计为阴极材料总量的51％至98％。

进一步，第二化合物还包括乙炔黑，超导碳黑，导电石墨，导电碳纤维中的一个或多个。

进一步，锂过渡金属氧化物包括钴酸锂，锰酸锂和镍酸锂中的一种或多种。

进一步，锂过渡金属氧化物具有4至20微米的平均粒径。

进一步，粘合剂包括聚偏二氟乙烯，聚乙烯醇，聚乙烯酸缩丁醛，聚丙烯酸树脂，羧甲基纤维素，甲基纤维素，乙基中的一个或多个。

进一步，该阴极材料还包含至少一种导电助剂。

本发明的实施例还提供了一种锂电池，包括上述锂电池的阴极材料。

与现有技术相比本发明的有益效果是：通过采用上述两种化合物及粘合剂，显著提高了阴极材料的电性能和热性能，更适合于电动汽车和笔记本电脑中使用。

具体实施方式

下面通过具体的实施例子对本发明做进一步的详细描述。

本发明的实施例提供了一种锂电池的阴极材料，其至少包括两种化合物，并添加粘合剂成分，以显著提高阴极材料的电性能和热性能。本实施例提供的阴极材料具有优异的粒子均一性和高电容量，尤其是具有高放电性，该阴极材料更适合于电动汽车和笔记本电脑使用。

本发明的实施例提供了一种锂电池的阴极材料，包括第一化合物、粘合 剂和第二化合物，第二化合物包含具有下述通式的锂过渡金属氧化物：

Li+xMnyM₂-yO₄；

其中，-0.1≦x≦0.2，1.7≦y≦2.0，M为硼，镁，铝，钛，铬，铁，锆，铜，锌，镓，钇，氟，碘，硫，钴，镍中的一个或多个；和

包含具有下述通式的锂过渡金属氧化物：

Li+xNi1-y-zMnyCozMpO₂；

其中，-0.1≦x≦0.2,0≦y≦1，0≦z≦1，0≦y+z≦1.0，0<p≦0.2和M选自下组中选择的硼，镁，铝，钛，铬，铁，锆，铜，锌，镓，钇，氟，碘，硫中的一个或多个；

其中，第二化合物的平均粒径比所述第一化合物的平均粒径大；

第一化合物包含具有下述通式的锂金属磷酸盐：

Li+xMyPO₄；

其中，-0.1≦x≦0.2，0.9≦y≦1.1，M包括钙，铁，铝，钛，钴，硼，铬，镍，镁，锆，镓，钒，锰，锌中的一个或多个；以及

第一化合物以质量计为阴极材料总量的51％至98％。

本实施例通过采用上述两种化合物及粘合剂，显著提高了阴极材料的电性能和热性能，更适合于电动汽车和笔记本电脑中使用。