[发明专利]一种快速充电的三元材料正极极片及其锂离子电池

权利要求书

1.一种快速充电的三元材料正极极片，其特征在于，正极极片呈现层状结构，基层为网状铝箔集流体，由内向外依次是，第一层为三元材料复合层，第二层为补锂层，最外层为炭层，其厚度比为：基层：第一层：第二层：最外层=（10～30）：（100～200）：（5～10）：（1～5）。

2.根据权利要求1所述的一种快速充电的三元材料正极极片，其特征在于，所述的网状铝箔集流体的厚度为（10～30）μm，孔隙率（30～70）%。

3.根据权利要求1所述的一种快速充电的三元材料正极极片，其特征在于，所述的三元材料复合层是由三元材料、导电剂、粘结剂组成，其比例为（90～95）：（1～3）：（2～8）。

4.根据权利要求3所述的一种快速充电的三元材料正极极片，其特征在于，所述的三元材料为LiNi_xCo_yMn_1-x-yO₂（x≥0.3，y≥0.3），导电剂为超级炭黑、碳纳米管、石墨烯、气相生长碳纤维、空心碳球、实心碳球中的一种，粘结剂为聚偏氟乙烯。

5.根据权利要求1所述的一种快速充电的三元材料正极极片，其特征在于，所述的补锂层是由含有锂粉、聚合物、石墨烯组成，其质量比：（10～20）：（20～40）:（40～60）。

6.根据权利要求5所述的一种快速充电的三元材料正极极片，其特征在于，所述的聚合物为聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸乙酯、聚甲基丙烯酸丁酯、聚甲基丙烯酸异丁酯、聚甲基丙烯酸羟乙酯中的一种。

7.根据权利要求1所述的一种快速充电的三元材料正极极片，其特征在于，所述的炭层采用气相沉积法制备。

8.根据权利要求1-7所述的一种快速充电的三元材料正极极片，其特征在于，所述的实验过程为：

1）浆料制备：

将（10～20）g金属锂粉、（20～40）g聚合物、（40～60）g石墨烯加入500g N-甲基吡咯烷酮溶剂中，混合均匀得到补锂浆料；

称取（2～8）g聚偏氟乙烯添加到150gN-甲基吡咯烷酮溶剂中分散均匀后，再添加（1～3）g导电剂，（90～95）g三元材料，并搅拌得到活性物质浆料；

正极复合极片的制备：

在露点≤-30℃环境中，通过涂布机将活性物质浆料涂覆在网状铝箔上，干燥完毕后得到极卷A，在通过凹版印刷机将补锂浆料涂覆在极卷A表面，干燥完毕后，得到极卷B，之后将极卷分切成极片，并转移到管式炉中，通过化学气相法，首先通入氮气，之后通入以甲烷或乙炔气体，并升温到（600～900）℃，之后保温（1～3）h，之后自然降温到室温，最后得到表面覆盖有碳材料物质的复合极片。

9.根据权利要求1-8所述的一种快速充电的三元材料正极极片应用于锂离子电池。