[发明专利]一种补锂浆料、正极片和锂离子电池

说明书

本发明提供了一种补锂浆料、正极片和锂离子电池，将补锂浆料与正极浆料分开分散混合，避免了直接将补锂材料加入正极浆料中而导致正极浆料难以分散、易团聚和凝胶的问题；通过本发明设计添加的补锂材料、导电剂和粘结剂形成的补锂浆料，可以达到更好的分散效果，将其涂覆于正极涂层后，所得到的正极片的阻抗更低，补锂效果更加优异。此外，采用本发明补锂浆料的关系式还可以精准计算补锂材料的添加含量，有效减少了首次充放电后补锂材料的残留，补锂材料的利用率更高。

技术领域

本发明涉及锂电池领域，具体涉及一种补锂浆料、正极片和锂离子电池。

背景技术

SEI膜是指液态锂离子电池在首次充放电过程中，电极材料与电解液在固液相界面上发生反应，形成的一层覆盖于电极材料表面的钝化层。形成的这层钝化膜可以有效地阻止溶剂分子通过，但Li⁺却可以经过该钝化层自由地嵌入和脱出，具有固体电解质的特征，因此这层钝化膜被称为“固体电解质界面膜”(solid electrolyte interface)，简称SEI膜。SEI膜的主要成分为LiF、Li₂CO₃和烷基酯锂等，这些产物中的锂离子主要来源于正极材料中的活性锂，从而直接导致首周充放电效率的降低，并且后续随着SEI膜的溶解和生产，活性锂的损失会更加严重。此外，在电池循环过程中，还有一部分锂离子嵌入到负极材料后不能完全脱出，从而导致活性锂的损失，进而降低充放电效率和循环寿命。

目前大部分企业均在研究补锂材料的选择，寻找更好的补锂材料。当前的技术一般是将补锂材料直接作为一种物质加入到正极配方里，但补锂材料往往碱性高，直接与正极活性物混合使用，会导致整个正极浆料难以分散、易团聚和凝胶，使得其所制成的极片具有电阻高、极化大的问题。

此外，也有现有技术采取了提前制备补锂浆料，如中国专利申请CN110838573A，其公开了一种锂离子储能器件补锂浆料及其制备方法和应用，其中所述补锂浆料包含作为补锂活性物质的草酸锂、作为催化剂的过渡金属化合物和溶剂。但此种方法需要用到活性物质为催化剂，且只适合草酸锂作为补锂活性物质，无法精准设计补锂材料的添加量，有效存放时间短，适配性低，且仍无法解决电阻高、极化大的问题。

有鉴于此，确有必要提供一种解决上述问题的技术方案。

发明内容

本发明的目的之一在于：提供一种补锂浆料，本补锂浆料能以更好的状态与正极极片结合，采用的补锂材料并不局限于草酸锂，适用性更广，且不含催化剂，可精准设计补锂材料的添加量。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种补锂浆料，包括补锂材料、导电剂和粘结剂；并满足以下关系式：

其中，D50为所述补锂材料的平均粒径；

B1为所述补锂材料的比表面积；

B2为所述导电剂的比表面积；

M1为所述补锂材料的质量占所述补锂浆料里固体成分质量的比例；

M2为所述导电剂的质量占所述补锂浆料里固体成分质量的比例；

M3为所述粘结剂的质量占所述补锂浆料里固体成分质量的比例。

优选的，所述补锂材料包括至少一种可脱锂的含锂金属氧化物。

优选的，当所述补锂材料包括至少两种所述含锂金属氧化物时，分别以M1a、M1b、M1c、……、M1n计其质量占所述补锂浆料里固体成分质量的比例，以B1a、B1b、B1c、……、B1n计其比表面积，以D50a、D50b、D50c、……、D50n计其平均粒径；则满足关系式：M1＝M1a+M1b+M1c+……+M1n；

B1＝M1a*B1a+M1b*B1b+……+M1n*B1n；