一种三元正极极片及提高正极极片高温循环性能的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110444766A(43)申请公布日2019.11.12(21)申请号201910748615.5(22)申请日2019.08.14(71)申请人北京乐华锂能科技有限公司地址100193北京市海淀区东北旺西路8号中关村软件园10号楼国永融通大楼108(72)发明人周敏苑克国付光辉汪岳峰赵越(74)专利代理机构北京同辉知识产权代理事务所(普通合伙)11357代理人孙艳敏(51)Int.Cl.H01M4/62(2006.01)H01M10/0525(2010.01)H01M10/42(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称一种三元正极极片及提高正极极片高温循环性能的方法(57)摘要本发明公开了一种三元正极极片及提高正极极片高温循环性能的方法，该正极极片的表面包覆有液晶膜，所述液晶膜的材料为六苯并蔻类盘状液晶与苯并菲盘状液晶混合而形成双体CPI。所述提高正极极片高温循环性能的方法，是在三元正极极片的表面喷涂六苯并蔻类盘状液晶与苯并菲盘状液晶混合液晶，使其形成包覆在正极极片表面的液晶膜。三元正极极片表面包覆有液晶膜后，能够有效提高极片的高温循环性能。CN110444766ACN110444766A权利要求书1/1页1.一种三元正极极片，其特征在于，正极极片表面包覆有液晶膜，所述液晶膜的材料为六苯并蔻类盘状液晶与苯并菲盘状液晶混合而成形成双体CPI。2.根据权利要求1所述的三元正极极片，其特征在于，所述液晶膜的厚度为0.1-50.0nm。3.根据权利要求2所述的三元正极极片，其特征在于，所述液晶膜的厚度为1.0-10.0nm。4.根据权利要求1所述的三元正极极片，其特征在于，所述六苯并蔻类盘状液晶为苯基耦合的六苯并蔻类盘状液晶，苯并菲盘状液晶为六烷氧基苯并菲盘状液晶。5.根据权利要求4所述的三元正极极片，其特征在于，所述苯基耦合的六苯并蔻类盘状液晶与六烷氧基苯并菲盘状液晶的质量比为1:1-1:10。6.根据权利要求4所述的三元正极极片，其特征在于，所述苯基耦合的六苯并蔻类盘状液晶的分子结构为HBC-PhCn(n＝10-12)，六烷氧基苯并菲盘状液晶的分子结构为HAT-Cn(n＝2-7)。7.根据权利要求1所述的三元正极极片，其特征在于，所述正极极片由三元正极材料、粘合剂和导电剂制备而成，所述三元正极材料为三元复合材料NCM811、NCM523、NCM721、NCM333、或NCM622。8.根据权利要求7所述的三元正极极片，其特征在于，所述粘合剂为PVDF，导电剂为乙炔黑。9.一种提高正极极片高温循环性能的方法，其特征在于，在正极极片表面喷涂六苯并蔻类盘状液晶与苯并菲盘状液晶混合形成双体CPI液晶液体，使其形成包覆在正极极片表面的液晶膜；所述正极极片为三元正极极片。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，具体步骤为：称取一定比例六苯并蔻类盘状液晶与苯并菲盘状液晶混合液晶材料，加热溶解，再降温至恰好在液晶材料的清亮点上，得液晶液体，喷射至三元正极极片表面，室温下形成液晶膜。2CN110444766A说明书1/5页一种三元正极极片及提高正极极片高温循环性能的方法技术领域[0001]本发明涉及锂离子电池技术领域，具体涉及一种具有优异高温循环性能的三元正极极片及一种提高正极极片高温循环性能的方法。背景技术[0002]三元复合正极材料(LiNixMnyCo1-x-yO2)中，镍、钴、锰属于同周期相邻元素，且LiCoO2和LiNiO2都具有α-NaFeO2层状结构，它们能以任意比混合形成固溶体并保持层状结构不变。Ni、Co在充放电过程中参加电化学作用，Mn以Mn4+存在，不参与电化学反应，只是作为材料骨架起到稳定晶体结构的作用。随着Ni、Co、Mn组成比例的变化，材料的容量、安全性等著作性能能够在一定程度上实现可控，业内人士习惯于按照材料的比例命名，如111、442、532(表示Ni、Co、Mn三种元素比例)等，受镍锂互占位的影响，Ni、Mn、Co的比例为1:1:1和4:4:2时材料的结构稳定性较好。但为了获得更多的可逆容量，三元材料的研发方向倾向于提三元的含量，如532、622、721、811等。[0003]为了提高三元正极材料的循环性能，目前多采用表面修饰的方法，也就是在正极材料表面包覆一层稳定的薄膜物质，适当厚度、均匀的修饰层能提高电子导电率，减少电解液对正极活性物质的侵蚀，保护材料结构，也能抑制高电压下电解液的分界，从而改善其循环稳定性和倍率性能。包覆改性后，电池的充放电容量提高程度不一，循环性能得到大大改善，尤其是在高温高倍率下，多次循环后电池容量衰减明显减少。目前绝大多数提高三元复合材料正极极片高温循环性能的研究主要集中在对正极