[发明专利]一种高循环性能和倍率性能的锂离子电池

权利要求书

1.一种高循环性能和倍率性能的锂离子电池，其特征在于，

包括正极、负极和隔膜；

正极配方包括：

三元正极材料、碳纳米管和导电炭黑；

负极配方包括：

负极材料、硅碳复合溶胶和负极导电剂；

负极材料为具有多孔结构的无定形碳包覆石墨所形成的核壳结构颗粒，其制备方法为：

将有机碳源溶于溶剂中，配制为有机碳溶液，向有机碳溶液中加入粒径≤50 μm的石墨细粉并分散均匀，得到石墨分散液，对石墨分散液进行110～130 ℃低温焦化保温2～3 h，得到预溶胶，向预溶胶中加入生物质载体，浸渍吸附至生物质载体饱和，随后过滤出生物质载体依次进行190～210 ℃二次热焦化保温2～3 h和烧结固化，即得到粉料状的负极材料。

2.根据权利要求1所述的一种高循环性能和倍率性能的锂离子电池，其特征在于，

正极配方为：

90～98 重量份的三元正极材料、0.1～4.0 重量份的碳纳米管、1.0～3.0 重量份的导电炭黑和1.0～3.0 重量份的正极粘结剂；

负极配方为：

90～97 重量份的负极材料、3.0～5.0 重量份的硅碳复合溶胶、0.2～3.0 重量份的负极导电剂和1.0～6.0 重量份的负极粘结剂。

3.根据权利要求2所述的一种高循环性能和倍率性能的锂离子电池，其特征在于，

硅碳复合溶胶的制备方法为：

a）将正硅酸乙酯、无水乙醇、甲苯按质量比（8～10）:100:（0.1～0.2）混合，制得溶液A；将0.5～1.5 mol/L的冰醋酸、无水乙醇与水按质量比（20～30）:100:（6～8）进行混合，制得溶液B；对溶液A在50～60 ℃下进行超声波振荡处理，将溶液B以0.5～1.0 mL/s的速率滴加到其3～4 倍质量的溶液A中；滴加溶液B的同时向溶液A中添加质量为溶液A的0.01～0.03倍的碳酸氢钠，滴加完毕后搅拌2～4 h，制得硅溶胶；

b）另取纳米碳溶胶与所述硅溶胶混合并搅拌均匀，得到碳硅质量比（1～3）:1的碳/硅复合溶胶。

4.根据权利要求1所述的一种高循环性能和倍率性能的锂离子电池，其特征在于，

所述有机碳溶液为葡萄糖溶液，其中葡萄糖浓度为25～30 wt%；

所述生物质载体包括柚子皮、秸秆、麦麸或茶渣。

5.根据权利要求1所述的一种高循环性能和倍率性能的锂离子电池，其特征在于，

所述烧结固化为1020～1080 ℃保温2～2.5 h；

所述低温焦化、二次热焦化和烧结固化均于保护气氛中进行。

6.根据权利要求1所述的一种高循环性能和倍率性能的锂离子电池，其特征在于，

所述三元正极材料为NCA或NCM。

7.根据权利要求1所述的一种高循环性能和倍率性能的锂离子电池，其特征在于，

所述隔膜为PP隔膜、PE隔膜、PP陶瓷涂层隔膜、PE陶瓷涂层隔膜、PP陶瓷+PVDF涂层隔膜或PE陶瓷+PVDF涂层隔膜。