CN101203970A - 锂离子二次电池 - Google Patents
锂离子二次电池 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101203970A CN101203970A CNA2006800224561A CN200680022456A CN101203970A CN 101203970 A CN101203970 A CN 101203970A CN A2006800224561 A CNA2006800224561 A CN A2006800224561A CN 200680022456 A CN200680022456 A CN 200680022456A CN 101203970 A CN101203970 A CN 101203970A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- battery
- active material
- lithium
- group
- material particle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
- H01M4/52—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of nickel, cobalt or iron
- H01M4/525—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of nickel, cobalt or iron of mixed oxides or hydroxides containing iron, cobalt or nickel for inserting or intercalating light metals, e.g. LiNiO2, LiCoO2 or LiCoOxFy
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/58—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy; of polyanionic structures, e.g. phosphates, silicates or borates
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/052—Li-accumulators
- H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/056—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
- H01M10/0564—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of organic materials only
- H01M10/0566—Liquid materials
- H01M10/0569—Liquid materials characterised by the solvents
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
- H01M4/131—Electrodes based on mixed oxides or hydroxides, or on mixtures of oxides or hydroxides, e.g. LiCoOx
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/362—Composites
- H01M4/366—Composites as layered products
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
- H01M4/139—Processes of manufacture
- H01M4/1393—Processes of manufacture of electrodes based on carbonaceous material, e.g. graphite-intercalation compounds or CFx
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
本发明的目的是提高包含以镍或钴为主要成分的锂复合氧化物作为正极活性物质的锂离子二次电池的间歇循环性能。本发明涉及一种锂离子二次电池,其正极包含活性物质粒子,所述活性物质粒子包含锂复合氧化物,所述锂复合氧化物用通式(1):LixM1-yLyO2表示(其中0.85≤x≤1.25以及0≤y≤0.50,元素M是选自由Ni以及Co组成的组中的至少一种,元素L是选自由碱土类元素、过渡金属元素、稀土类元素、IIIb族元素以及IVb族元素组成的组中的至少一种),所述活性物质粒子的表层部包含元素Le,其为选自由Al、Mn、Ti、Mg、Zr、Nb、Mo、W以及Y组成的组中的至少一种,所述活性物质粒子被用偶联剂进行了表面处理。
Description
技术领域
本发明涉及寿命性能优良的锂离子二次电池。
背景技术
代表非水电解液二次电池的锂离子二次电池电动势高、能量密度高,因此其作为移动通信设备或便携电子设备的主要电源,需求在不断扩大。
在锂离子二次电池的开发中,提高锂离子二次电池的可靠性已经成为重要的技术课题。LixCoO2和LixNiO2(x随着电池的充放电而发生变化)等的锂复合氧化物在充电时含有反应性高的高价的Co4+和Ni4+。由此,在高温环境下,促进与锂复合氧化物相关的电解液的分解反应,在电池内部产生气体,从而无法获得良好的循环性能和高温保存性能。
目前已经提出了用偶联剂对正极活性物质的表面进行处理,从而抑制锂离子二次电池的活性物质与电解液的反应(专利文献1~3)。通过偶联剂,在活性物质粒子的表面形成稳定的覆盖膜,抑制与锂复合氧化物相关的电解液的分解反应。
还提出了从抑制活性物质与电解液的反应,提高循环性能和高温保存性能等的观点考虑,在正极活性物质中添加各种元素的方法(专利文献4~8)。
关于LixNiO2,耐水性的改善成为一个课题,因此已经提出了通过偶联剂将LixNiO2的表面疏水化,提高活性物质的稳定性的方法(专利文献9)。
专利文献1:特开平11-354104号公报
专利文献2:特开2002-367610号公报
专利文献3:特开平8-111243号公报
专利文献4:特开平11-16566号公报
专利文献5:特开2001-196063号公报
专利文献6:特开平7-176302号公报
专利文献7:特开平11-40154号公报
专利文献8:特开2004-111076号公报
专利文献9:特开2000-281354号公报
如上所述,抑制气体产生,改善循环性能和高温保存性能的方案已经有很多。但是,这些技术中,还存在以下的需要改善的方面。
大多数锂离子二次电池用于各种便携设备。各种便携设备通常在电池充电后并不立刻使用。电池长时间维持充电状态,然后进行放电的情况也较多。但是,实际情况是电池的循环寿命性能通常是在与这样的实际使用条件不同的条件下进行评价的。
例如,通常的循环寿命实验是在充电后的放置(或称为静置、休止)时间较短的条件(例如,放置时间为30分钟)下进行的。在这样的条件下进行评价时,通过以往提议的上述技术可在一定程度上实现循环寿命性能的提高。
但是,在设定实际的使用条件,重复进行间歇循环(将充电后的放置时间设定得较长的充放电循环)的情况下,对于循环寿命性能,则无法得到良好的结果。例如发现,在进行放置时间为720分钟的循环寿命实验时,根据上述任意一项技术,均无法得到良好的寿命性能。即,以往的锂离子二次电池存在需要改善间歇循环性能的课题。
发明内容
鉴于上述情况,本发明的目的是提高以含镍或钴的锂复合氧化物作为正极活性物质的锂离子二次电池的间歇循环性能。
即,本发明涉及一种锂离子二次电池,其具有可充放电的正极、可充放电的负极以及非水电解液,其中,所述正极包含活性物质粒子,该活性物质粒子包含锂复合氧化物,该锂复合氧化物用通式(1):LixM1-yLyO2表示,该通式(1)满足0.85≤x≤1.25以及0≤y≤0.50,元素M是选自由Ni以及Co组成的组中的至少一种,元素L是选自由碱土类元素、过渡金属元素、稀土类元素、IIIb族元素以及IVb族元素组成的组中的至少一种,所述活性物质粒子的表层部包含元素Le,其为选自由Al、Mn、Ti、Mg、Zr、Nb、Mo、W以及Y组成的组中的至少一种,所述活性物质粒子被用偶联剂进行了表面处理。
在通式(1)中,0<y时,所述元素L优选包含选自由Al、Mn、Ti、Mg、Zr、Nb、Mo、W以及Y组成的组中的至少一种作为必需元素。
表面处理的结果是,所述硅烷偶联剂优选形成了通过Si-O键与所述活性物质粒子的表面键合的硅化合物。
在本发明的一般的实施方式下,元素L和元素Le构成不同的晶体结构。例如,元素Le构成具有与锂复合氧化物不同的晶体结构的氧化物或者含锂氧化物。
相对于活性物质粒子,偶联剂的量优选为2重量%以下。
本发明中,可以使用各种硅烷偶联剂。硅烷偶联剂优选具有选自由烷氧基以及氯基组成的组中的至少一种,且具有选自由巯基、烷基以及氟基组成的组中的至少一种。
活性物质粒子的平均粒子直径优选为10μm以上。
从进一步提高间歇循环性能的观点来看,非水电解液优选包含选自由碳酸亚乙烯酯、碳酸乙烯亚乙酯、磷腈以及氟苯组成的组中的至少一种。
根据本发明,在包含以镍或钴为主要成分的锂复合氧化物(Ni/Co类Li复合氧化物)作为正极活性物质的锂离子二次电池中,与以往相比可以提高间歇循环性能。能确保间歇循环性能的理由在目前只能以现象论来把握。
其中,只用偶联剂将含Ni/Co类Li复合氧化物的活性物质粒子进行表面处理,只能稍微提高间歇循环性能。此外,若仅在活性物质粒子的表层部中含有元素Le,则只能稍微提高间歇循环性能。
另外,通过各种实验确认,通过使在含Ni/Co类Li复合氧化物的活性物质粒子的表层部包含元素Le,并且用偶联剂将活性物质粒子的表面进行处理,可以极大地提高间歇循环性能。
据认为间歇循环性能的显著提高与抑制偶联剂的剥离相关。偶联剂与存在于活性物质粒子的表面的氧结合。据认为在元素Le不存在于活性物质粒子的表层部的情况下,在间歇循环中,与偶联剂结合的氧从活性物质表面脱离。结果偶联剂失去了抑制电解液的分解反应的功能。
另外,据认为在元素Le存在于活性物质粒子的表层部的情况下,氧的离解能量升高,从而氧难以从活性物质表面脱离。由此可以认为,抑制了在间歇循环中偶联剂从活性物质表面脱离,维持了偶联剂的功能。
目前难以对元素Le在活性物质粒子的表层部以怎样的形态存在进行分析。但是,可以通过各种方法确认,元素Le附载在Ni/Co类Li复合氧化物的表面的至少一部分上、和以具有与Ni/Co类Li复合氧化物不同的晶体结构的氧化物或含锂氧化物的状态存在。作为这样的方法,例如可以列举出通过EPMA(电子探针显微分析:Electron Probe Micro-Analysis)进行的元素分布图像(element mapping)、通过XPS(X射线光电子分光分析:X-rayPhotoelectron Spectroscopy)进行的化学键合状态的解析、通过SIMS(二次离子质谱:Secondary Ionization Mass Spectroscopy)进行的表面组成分析等。
附图说明
图1是本发明的实施例的圆筒形锂离子二次电池的纵剖面图。
具体实施方式
对本发明的正极进行说明。正极中包含以下的活性物质粒子。
活性物质粒子包含以镍或钴为主要成分的锂复合氧化物(Ni/Co类Li复合氧化物)。锂复合氧化物的形态没有特别的限定,包括例如以一次粒子的状态构成活性物质粒子的情况和以二次粒子的状态构成活性物质粒子的情况。也可以是多个活性物质粒子凝集而形成二次粒子。
活性物质粒子或Ni/Co类Li复合氧化物粒子的平均粒子直径没有特别的限定,例如优选为1-30μm,更优选为10-30μm。平均粒子直径例如可以通过MICRO TRUCK公司制的湿式激光衍射式粒度分布测定装置等进行测定。此时,可以将体积基准的50%值(中值:D50)作为平均粒子直径。
锂复合氧化物用通式(1):LixM1-yLyO2表示,通式(1)满足0.85≤x≤1.25以及0≤y≤0.50,元素M是选自由Ni以及Co组成的组中的至少一种。元素L是选自由碱土类元素、过渡金属元素、稀土类元素、IIIb族元素以及IVb族元素组成的组中的至少一种。元素L具有提高锂复合氧化物的热稳定性等的效果。
在所述通式(1)中,0<y时,锂复合氧化物中,作为元素L优选包含选自由Al、Mn、Ti、Mg、Zr、Nb、Mo、W以及Y组成的组中的至少一种。在锂复合氧化物中作为元素L可以包含这些元素中的单独一种,也可以包含这些元素中的两种以上。其中,Al与氧的结合力强,因此优选作为元素L。此外,Mn、Ti以及Nb也是优选的。作为元素L也可以包含Ca、Sr、Si、Sn、B等,但是优选与Al、Mn、Ti、Nb等并用。
表示Li含量的x的范围根据电池充放电而发生增减。完全放电状态(初期状态)的x的范围为0.85≤x≤1.25即可,但是优选为0.93≤x≤1.1。
表示元素L的含量的y的范围为0≤y≤0.50即可,但是从容量、循环性能、热稳定性等的平衡的方面来考虑,优选为0<y≤0.50,更优选为0.001≤y≤0.35。
在元素L包含Al的情况下,相对于Ni、Co和元素L的总量,Al的原子比a优选为0.005≤a≤0.1,更优选为0.01≤a≤0.08。
在元素L包含Mn的情况下,相对于Ni、Co和元素L的总量,Mn的原子比b优选为0.005≤b≤0.5,更优选为0.01≤a≤0.35。
在元素L包含选自由Ti以及Nb组成的组中的至少一种的情况下,相对于Ni、Co和元素L的总量,Ti和/或Nb的原子比c优选为0.001≤c≤0.1,更优选为0.001≤c≤0.08。
用上述通式表示的锂复合氧化物可以通过在氧化气氛中将具有规定金属元素比的原料进行烧成来合成。原料包含锂、镍(和/或钴)以及元素L。原料包含各金属元素的氧化物、氢氧化物、羟基氧化物、碳酸盐、硝酸盐、有机络合盐等。它们可以单独使用,也可以两种以上组合使用。
从使锂复合氧化物的合成容易进行的观点来看,原料优选具有包含多种金属元素的固溶体。包含多种金属元素的固溶体可以由氧化物、氢氧化物、羟基氧化物、碳酸盐、硝酸盐、有机络合盐等的任意一种形成。例如,优选使用包含Ni和Co的固溶体、包含Ni和元素L的固溶体、包含Co和元素L的固溶体、包含Co、Ni和元素L的固溶体等。
原料的烧成温度和氧化气氛的氧分压依赖于原料的组成、量、合成装置等,但只要是本领域一般技术人员就能选择适宜的条件。
Li、Ni、Co以及元素L以外的元素以在工业原料中通常含有的范围的量作为杂质混入的情况也是有的,但是不会对本发明的效果产生大的影响。
本发明中的活性物质粒子的表层部包含元素Le。这里,元素Le为选自由Al、Mn、Ti、Mg、Zr、Nb、Mo、W以及Y组成的组中的至少一种。活性物质粒子的表层部可以单独含有这些元素,也可以以任意组合含有这些元素中的多种元素。活性物质粒子的表层部也可以包含由其它的碱土类元素、过渡金属元素、稀土类元素、IIIb族元素以及IVb族元素等。
元素Le优选以氧化物或含锂氧化物的状态析出、附着或承载在锂复合氧化物的表面上。
固溶在锂复合氧化物中的元素L与包含在活性物质粒子的表层部中的元素Le可以含有、也可以不含有同种的元素。元素L与元素Le即使在包含同种的元素的情况下,由于它们的晶体结构不同,因此可以明确地区分。元素Le并非固溶在锂复合氧化物中,它在活性物质粒子的表层部中主要构成具有与锂复合氧化物不同的晶体结构的氧化物。元素L和元素Le可以通过以EPMA、XPS、SIMS为首的各种分析方法进行区分。
相对于活性物质粒子中包含的Ni、Co和元素L的总量,元素Le的原子比z的范围没有特别的限定,优选为0.001≤z≤0.05,特别优选为0.001≤z≤0.01。在z过小时,在间歇循环中,无法充分地得到抑制偶联剂剥离的效果。另外,z过大时,活性物质粒子的表层部成为电阻层,过电压变大,从而间歇循环性能降低。
也存在下述情况:表层部的元素Le扩散到锂复合氧化物中,与在活性物质粒子的内部相比,锂复合氧化物中的元素L的浓度在表层部附近变高。即,也存在表层部的元素Le变成构成锂复合氧化物的元素L的情况。
来自扩散到锂复合氧化物中的元素Le的元素L存在于表层部附近,据认为具有与元素Le类似的作用。但是,扩散到锂复合氧化物中的元素Le是微量的,即使将其忽略,也几乎不会影响本发明的效果。
构成活性物质粒子的锂复合氧化物可以是一次粒子,也可以是多个一次粒子凝集而成的二次粒子。此外,也可以是多个活性物质粒子凝集而形成二次粒子。
活性物质粒子的表层部中包含的元素Le的原料优选使用硫酸盐、硝酸盐、碳酸盐、氯化物、氢氧化物、氧化物、醇盐等。它们可以单独使用,也可以两种以上组合使用。它们之中,从电池性能考虑,更优选为硫酸盐、硝酸盐、氯化物或醇盐。
活性物质粒子的表面用偶联剂进行表面处理。
偶联剂在分子内具有至少一个有机官能团和多个结合基。有机官能团具有各种烃骨架。结合基通过水解提供与金属原子直接键合的羟基(例如,Si-OH、Ti-OH、Al-OH)。硅烷偶联剂在分子内具有例如烷基、巯基丙基、三氯丙基等有机官能团、和通过水解提供硅醇基(Si-OH)的烷氧基和氯基等结合基。
这里,所谓的“由偶联剂进行的处理”是指使活性物质粒子或锂复合氧化物的表面存在的羟基(OH基)与偶联剂的结合基反应。例如,在结合基为烷氧基(OR基:R为烷基)的情况下,烷氧基和羟基之间进行脱醇反应。结合基为氯基(Cl基)的情况下,氯基和羟基之间进行脱氯化氢(HCl)反应。
由偶联剂进行的处理的有无可以通过活性物质粒子表面的X-O-Si键(X为活性物质粒子或锂复合氧化物的表面)、X-O-Ti键、X-O-Al键等的形成来确认。在锂复合氧化物包含作为元素L的Si、Ti、Al等的情况下,构成锂复合氧化物的Si、Ti以及Al与来自于偶联剂的Si、Ti以及Al结构不同,从而可以进行区分。
偶联剂例如可以使用硅烷偶联剂、铝酸酯类偶联剂、钛酸酯类偶联剂等。它们可以单独使用一种,也可以多种组合使用。其中,从可以用以硅氧烷键为骨架的无机聚合物覆盖活性物质的表面来抑制副反应的观点考虑,特别优选硅烷偶联剂。即,优选活性物质粒子由于进行了表面处理而附载有硅化合物。
考虑到与活性物质表面的羟基的反应性,硅烷偶联剂优选具有选自由烷氧基以及氯基组成的组中的至少一种作为结合基。而且,从抑制与电解液的副反应的观点考虑,硅烷偶联剂优选具有选自由巯基、烷基以及氟基组成的组中的至少一种。
活性物质粒子中添加的偶联剂的量相对于活性物质粒子优选为2重量%以下,更优选为0.05-1.5重量%。偶联剂的添加量超过2重量%时,活性物质的表面由对反应没有贡献的过剩的偶联剂覆盖,从而会降低循环性能。
然后,对正极的制备方法的一个例子进行说明。
(i)第一步
制备由通式(1):LixM1-yLyO2表示的锂复合氧化物。锂复合氧化物的制备方法没有特别的限定。例如,通过将具有规定的金属元素比的原料在氧化气氛中烧成来合成锂复合氧化物。烧成温度、氧化气氛中的氧分压等可以根据原料的组成、用量、合成装置等来适当地选择。
(ii)第二步
将元素Le(选自由Al、Mn、Ti、Mg、Zr、Nb、Mo、W以及Y组成的组中的至少一种)的原料附载到上述制备的锂复合氧化物上。此时,锂复合氧化物的平均粒子直径没有特别的限定,但优选为1-30μm。通常,z值(相对于Ni、Co和元素L的总量的元素Le的原子比)可以由这里使用的原料中包含的元素Le相对于锂复合氧化物的量求出。
元素Le的原料可以使用含元素Le的硫酸盐、硝酸盐、碳酸盐、氯化物、氢氧化物、氧化物、醇盐等。它们可以单独使用,也可以两种以上混合使用。其中,从电池性能考虑,优选使用硫酸盐、硝酸盐、氯化物或醇盐。使锂复合氧化物附载元素Le的原料的方法没有特别的限定。例如,优选可以将元素Le的原料溶解或分散到液态成分中,配制成溶液或分散液,将其与锂复合氧化物混合之后,将液态成分除去。
使元素Le的原料溶解或分散的液态成分没有特别的限定,但优选为丙酮、甲乙酮(MEK)等酮类;四氢呋喃(THF)等醚类、乙醇等醇类;和其它的有机溶剂。也优选使用pH为10-14的碱水。
在所得到的溶液或分散液中加入锂复合氧化物,并进行搅拌时,液体中的温度没有特别的限定。但是,从作业性和制备成本的观点考虑,优选控制在20-40℃。搅拌时间没有特别的限定,但是搅拌例如3小时就足够了。液态成分的除去方法没有特别的限定,例如在100℃左右的温度下干燥2小时左右就足够了。
(iii)第三步
将表面附载有元素Le的锂复合氧化物在650-750℃下在氧气氛下烧成2-24小时,优选为6小时左右。此时,氧气氛的压力优选为101-50KPa。通过该烧成,元素Le变成具有与锂复合氧化物不同的晶体结构的氧化物。
(iv)第四步
用偶联剂对得到的活性物质粒子进行表面处理。表面处理的方法没有特别的限定。例如,只要在活性物质粒子中添加偶联剂即可。但是,从使偶联剂与活性物质粒子整体溶合的观点考虑,优选在正极合剂浆料中添加偶联剂。例如,将包含活性物质粒子、导电剂和粘合剂的正极合剂分散到液态成分中,配制成正极合剂浆料,其中添加偶联剂并搅拌。
使正极合剂分散的液态成分没有特别的限定,但是优选为丙酮、甲乙酮(MEK)等酮类;四氢呋喃(THF)等醚类、乙醇等醇类;N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)等。也可以优选pH为10-14的碱水。
在加入偶联剂之后,搅拌中的浆料的温度优选控制在20-40℃。搅拌时间没有特别的限定,例如搅拌15分钟就足够了。
将得到的正极合剂浆料涂布到正极芯材(正极集电体)上并干燥,从而得到包含经偶联剂表面处理后的活性物质粒子的正极。将浆料涂布到正极芯材上之后的干燥温度和时间没有特别限定,例如在100℃左右的温度下干燥10分钟左右就足够了。
正极合剂中包含的粘合剂可以使用热塑性树脂以及热固性树脂中的任意一种,但是优选使用热塑性树脂。作为这样的热塑性树脂,例如可以列举出聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、丁苯橡胶、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(FEP)、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)、偏二氟乙烯-六氟丙烯共聚物、偏二氟乙烯-氯三氟乙烯共聚物、乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)、聚氯三氟乙烯(PCTFE)、偏二氟乙烯-五氟丙烯共聚物、丙烯-四氟乙烯共聚物、乙烯-氯三氟乙烯共聚物(ECTFE)、偏二氟乙烯-六氟丙烯-四氟乙烯共聚物、偏二氟乙烯-全氟甲基乙烯基醚-四氟乙烯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-甲基丙烯酸共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物等。它们可以单独使用,也可以两种以上组合使用。它们也可以是通过钠离子等形成的交联体。
正极合剂中包含的导电材料可以是在电池内化学稳定的任何电子传导性材料。例如,可以使用天然石墨(鳞片状的石墨等)、人造石墨等石墨类;乙炔黑、科琴炭黑、槽法炭黑、炉黑、灯黑、热裂法炭黑等炭黑类;碳纤维、金属纤维等导电性纤维类;铝等金属粉末类;氧化锌、钛酸钾等导电性晶须类;氧化钛等导电性金属氧化物;聚亚苯基衍生物等有机导电性材料;氟化碳等。它们可以单独使用,也可以两种以上组合使用。导电材料的添加量没有特别的限定,但相对于正极合剂中包含的活性物质粒子,优选为1-50重量%,更优选为1-30重量%,特别优选为2-15重量%。
正极芯材(正极集电体)可以是在电池内化学稳定的任何电子传导体。例如,可以使用由铝、不锈钢、镍、钛、碳、导电性树脂等形成的箔或片。特别优选铝箔、铝合金箔等。在箔或片的表面上也可以设置碳或钛的层,或者形成氧化物层。箔或片的表面也可以设置凹凸。还可以使用网、冲压片、板条体、多孔质体、发泡体、纤维群成形体等。正极芯材的厚度没有特别的限定,例如为1-500μm的范围内。
下面,对本发明的锂离子二次电池的正极之外的结构要素进行说明。但是,本发明的锂离子二次电池在包含上述正极的方面上具有特点,对其它的结构要素没有特别的限定。因此,以下所述并不对本发明进行限定。
作为可以对锂进行充放电的负极,例如可以使用将包含负极活性物质和粘合剂、并包含作为任选成分的导电材料或增粘剂的负极合剂附载到负极芯材上而得到的负极。这样的负极可以按照与正极相同的方法来制作。
负极活性物质只要是能对锂在电化学上进行充放电的材料即可。例如,可以使用石墨类、难石墨化性碳材料、锂合金、金属氧化物等。锂合金特别优选包含选自由硅、锡、铝、锌以及镁组成的组中的至少一种的合金。作为金属氧化物优选为含硅氧化物、含锡氧化物,更优选与碳材料进行混合(或杂化:hybride)。负极活性物质的平均粒子直径没有特别的限定,优选为1-30μm。
负极合剂中包含的粘合剂可以使用热塑性树脂以及热固性树脂中的任意一种,但是优选使用热塑性树脂。作为这样的热塑性树脂,例如可以列举出聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、丁苯橡胶、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(FEP)、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)、偏二氟乙烯-六氟丙烯共聚物、偏二氟乙烯-氯三氟乙烯共聚物、乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)、聚氯三氟乙烯(PCTFE)、偏二氟乙烯-五氟丙烯共聚物、丙烯-四氟乙烯共聚物、乙烯-氯三氟乙烯共聚物(ECTFE)、偏二氟乙烯-六氟丙烯-四氟乙烯共聚物、偏二氟乙烯-全氟甲基乙烯基醚-四氟乙烯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-甲基丙烯酸共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物等。它们可以单独使用,也可以两种以上组合使用。它们也可以是通过钠离子等形成的交联体。
负极合剂中包含的导电材料可以是在电池内化学稳定的任何电子传导性材料。例如,可以使用天然石墨(鳞片状的石墨等)、人造石墨等石墨类;乙炔黑、科琴炭黑、槽法炭黑、炉黑、灯黑、热裂法炭黑等炭黑类;碳纤维、金属纤维等导电性纤维类;铜、镍等金属粉末类;聚亚苯基衍生物等有机导电性材料等。它们可以单独使用,也可以两种以上组合使用。导电材料的添加量没有特别的限定,但是,相对于负极合剂中包含的活性物质粒子,优选为1-30重量%,更优选为1-10重量%。
负极芯材(负极集电体)可以是在电池内化学稳定的任何电子传导体。可以使用例如由不锈钢、镍、铜、钛、碳、导电性树脂等形成的箔或片。特别优选铜和铜合金。在箔或片的表面上可以设置碳、钛或镍等的层,或者形成氧化物层。箔或片的表面也可以设置凹凸。还可以使用网、冲压片、板条体、多孔质体、发泡体、纤维群成形体等。负极芯材的厚度没有特别的限定,例如在1-500μm的范围内。
非水电解液中优选使用溶解有锂盐的非水溶剂。
作为非水溶剂,例如可以使用碳酸亚乙酯(EC)、碳酸亚丙酯(PC)、碳酸亚丁酯(BC)等环状碳酸酯类、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸二丙酯(DPC)等链状碳酸酯类、甲酸甲酯、乙酸甲酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯等脂肪族羧酸酯类、γ-丁内酯、γ-戊内酯等内酯类、1,2-二甲氧基乙烷(DME)、1,2-二乙氧基乙烷(DEE)、乙氧基甲氧基乙烷(EME)等链状醚类、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃等环状醚类、二甲基亚砜、1,3-二氧杂戊环、甲酰胺、乙酰胺、二甲基甲酰胺、二氧杂戊环、乙腈、丙腈、硝基甲烷、乙二醇二乙醚、磷酸三酯、三甲氧基甲烷、二氧杂戊环衍生物、环丁砜、甲基环丁砜、1,3-二甲基-2-咪唑啉酮、3-甲基-2-恶唑烷酮、碳酸亚丙酯衍生物、四氢呋喃衍生物、乙醚、1,3-丙磺酸内酯、苯甲醚、二甲基亚砜、N-甲基-2-吡咯烷酮。它们可以单独使用,也可以两种以上混合使用。其中,优选环状碳酸酯和链状碳酸酯的混合溶剂、或者环状碳酸酯和链状碳酸酯和脂肪族碳酸酯的混合溶剂。
作为非水溶剂中溶解的锂盐例如可以列举出LiClO4、LiBF4、LiPF6、LiAlCl4、LiSbF6、LiSCN、LiCl、LiCF3SO3、LiCF3CO2、Li(CF3SO2)2、LiAsF6、LiN(CF3SO2)2、LiB10Cl10、低级脂肪族羧酸锂、LiCl、LiBr、LiI、氯硼烷锂、四苯基硼酸锂、酰亚胺锂盐等。它们可以单独使用,也可以两种以上组合使用,但是优选至少使用LiPF6。
锂盐相对于非水溶剂的溶解量没有特别的限定,优选锂盐浓度为0.2-2mol/L,更优选为0.5-1.5mol/L。
非水电解液中,为了改善电池的充放电性能,可以添加各种添加剂。作为添加剂可以列举出磷酸三乙酯、三乙醇胺、环状醚、乙二胺、n-甘醇二甲醚、嘧啶、六磷酸三酰胺、硝基苯衍生物、冠醚类、季铵盐、乙二醇二烷基醚等。
从提高间歇循环性能的观点考虑,非水电解液中优选添加选自由碳酸亚乙烯酯、碳酸乙烯亚乙酯、磷腈以及氟苯组成的组中的至少一种。这些添加剂的含量适宜为非水电解液的0.5-10重量%。
在正极和负极之间需要介入隔膜。
隔膜优选使用具有较大的离子透过度、规定的机械强度以及绝缘性的微多孔性薄膜。微多孔性薄膜优选具有在一定温度以上时能将孔关闭,使电阻升高的功能。微多孔性薄膜的材质优选使用耐有机溶剂性优良且具有疏水性的聚丙烯、聚乙烯等的聚烯烃。隔膜也可以使用由玻璃纤维等制作的片、无纺布、织造布等。隔膜的孔径例如可以是0.01-1μm。隔膜的厚度通常为100-300μm。隔膜的孔隙率通常为30-80%。
也可以采用由非水电解液以及由保持该非水电解液的聚合物材料形成的聚合物电解质作为隔膜,使其与正极或负极一体化。聚合物材料只要是能保持非水电解液的材料即可,但是优选偏二氟乙烯和六氟丙烯的共聚物。
下面基于实施例对本发明具体地进行说明,但是本发明并不限于以下的实施例。
实施例1
《电池1A-2》
(1)锂复合氧化物的合成
以Ni原子、Co原子和Al原子的摩尔比达到80∶15∶5的方式混合硫酸镍、硫酸钴和硫酸铝。将3.2kg的该混合物溶解到10L的水中而得到原料溶液。在原料溶液中,加入400g的氢氧化钠,生成沉淀。将沉淀进行充分水洗,并使其干燥,得到共沉淀氢氧化物。
将784g的氢氧化锂混合到3kg的上述得到的Ni-Co-Al共沉淀氢氧化物中,在氧分压为0.5气压的气氛中,在750℃的合成温度下烧成10小时。结果得到作为元素L含有Al的Ni/Co类Li复合氧化物(LiNi0.8Co0.15Al0.05O2)。
(2)活性物质粒子的合成
<i>第一步
将氯化铌溶解在10L的乙醇中而得到溶液,将2kg合成的锂复合氧化物分散到该溶液中。相对于锂复合氧化物,使用的氯化铌的量为0.5mol%(即相对于Ni、Co和Al的总量为0.5mol%)。将分散有锂复合氧化物的乙醇溶液在25℃下搅拌3小时,然后将该溶液过滤,将固体成分在100℃下干燥2小时。结果得到表面附载有作为元素Le的铌(Nb)的锂复合氧化物。
<ii>第二步
将干燥后的粉末在300℃下在干燥空气气氛(湿度为19%、压力为101KPa)下预烧成6小时。
然后,将预烧成后的粉末在650℃下在100%氧气氛(压力为101KPa)下主烧成6小时。
最后,将主烧成后的粉末在400℃下在100%氧气氛(压力为101KPa)下退火4小时。
通过该烧成得到具有锂复合氧化物和含Nb的表层部的活性物质粒子。表层部中的Nb的存在可以通过XPS、EPMA、ICP发光分析等进行确认。即使在以下的实施例中,活性物质粒子中的元素Le的存在同样可以通过XPS、EPMA、ICP发光分析等进行确认。以下的实施例中,活性物质粒子的表层部中的元素Le的存在同样可以通过XPS、EPMA、ICP发光分析等进行确认。
(3)正极的制作
将1kg的上述得到的活性物质粒子(平均粒子直径为12μm)、0.5kg的吴羽化学株式会社制的PVDF#1320(固体成分为12重量%的N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)溶液)、40g的乙炔黑、10g的3-巯基丙基三甲氧基硅烷(硅烷偶联剂:信越化学工业株式会社制的KBM-803)、以及适量的NMP在双腕式混合机中在30℃下搅拌30分钟,制成正极合剂浆料。将该浆料涂布到厚度为20μm的铝箔(正极芯材)的两面上,在120℃下干燥15分钟,然后压延成总厚度为160μm。然后,将得到的极板裁切成能够插入到圆筒型18650的电池壳中的宽度,得到正极。
(4)负极的制作
将人造石墨3kg、日本Zeon株式会社制的BM-400B(固体成分40重量%的改性丁苯橡胶的分散液)200g、羧甲基纤维素(CMC)50g以及适量的水一起用双腕式混合机搅拌,配制成负极合剂浆料。将该浆料涂布到厚度为12μm的铜箔(负极芯材)的两面上,进行干燥,并压延成总厚度为160μm。然后,将得到的极板裁切成能够插入到圆筒型18650的电池壳中的宽度,得到负极。
(5)非水电解液的配制
在碳酸亚乙酯和碳酸甲乙酯的体积比为10∶30的混合溶剂中加入2重量%的碳酸亚乙烯酯、2重量%的碳酸乙烯亚乙酯、5重量%的氟苯以及5重量%的磷腈。在得到的混合液中以1.5mol/L的浓度溶解LiPF6,得到非水电解液。
(6)电池的组装
如图1所示,在正极5和负极6之间介入隔膜7并卷绕,构成漩涡状的极板组。隔膜7使用聚乙烯和聚丙烯的复合薄膜(Celgard株式会社制2300,厚度为25μm)。
在正极5和负极6上分别安装镍制的正极引线5a以及负极引线6a。在该极板组的上面设置上部绝缘板8a,在下面设置下部绝缘板8b,然后插入电池壳1内,再将5g的非水电解液注入到电池壳1内。
然后,将在周围设置有绝缘垫圈3的封口板2与正极引线5a连通,用封口板2将电池壳1的开口部进行封口。这样,制成圆筒型18650锂离子二次电池。将其记作实施例1A-2。
《电池1A-1》
作为比较例,除了没有将作为元素Le的Nb附载在Ni/Co类Li复合氧化物上之外,与电池1A-2相同地制作电池1A-1。
《电池1A-3》
除了将溶解在10L的乙醇中的氯化铌的量变更为相对于锂复合氧化物为1.0mol%(即相对于Ni、Co和Al的总量为1.0mol%)之外,与电池1A-2相同地制作电池1A-3。
《电池1A-4》
使2kg的Ni/Co类Li复合氧化物分散到1L的pH值为13的氢氧化钠水溶液中来代替分散到氯化铌的乙醇溶液中。将相对于Ni/Co类Li复合氧化物为0.5mol%的硫酸锰(Mn)溶解到100g的蒸馏水中而得到水溶液,用10分钟将该水溶液滴加到上述得到的分散液中,然后在100℃下搅拌3小时。除了上述之外,与电池1A-2相同地制作电池1A-4。
《电池1A-5》
除了将溶解在100g蒸馏水中的硫酸锰的量变更为相对于Ni/Co类Li复合氧化物为1.0mol%之外,与电池1A-4相同地制作电池1A-5。
《电池1A-6》
使2kg的Ni/Co类Li复合氧化物分散到1L的pH值为13的氢氧化钠水溶液中来代替分散到氯化铌的乙醇溶液中。将相对于Ni/Co类Li复合氧化物为0.5mol%的硝酸钛(Ti)溶解到100g的蒸馏水中而得到硝酸钛水溶液,用10分钟将该硝酸钛水溶液滴加到上述得到的分散液中,然后在100℃下搅拌3小时。除了上述之外,与电池1A-2相同地制作电池1A-6。
《电池1A-7》
将溶解在100g蒸馏水中的硝酸钛的量变更为相对于Ni/Co类Li复合氧化物的1.0mol%之外,与电池1A-6相同地制作电池1A-7。
《电池1A-8》
使2kg的Ni/Co类Li复合氧化物分散到1L的pH值为13的氢氧化钠水溶液中来代替分散到氯化铌的乙醇溶液中。将相对于Ni/Co类Li复合氧化物的0.5mol%的乙酸镁(Mg)溶解到100g的蒸馏水中而得到乙酸镁水溶液,用10分钟将该乙酸镁水溶液滴加到上述得到的分散液中,然后在100℃下搅拌3小时。除了上述之外,与电池1A-2相同地制作电池1A-8。
《电池1A-9》
将溶解在100g蒸馏水中的乙酸镁的量变更为相对于Ni/Co类Li复合氧化物的1.0mol%之外,与电池1A-8相同地制作电池1A-9。
《电池1A-10》
将相对于Ni/Co类Li复合氧化物的0.5mol%的四正丁氧基锆(Zr)溶解到10L的丁醇中。除了用所得到的溶液取代氯化铌的乙醇溶液之外,与电池1A-2相同地制作电池1A-10。
《电池1A-11》
除了将溶解在10L的丁醇中的四正丁氧基锆的量变更为相对于Ni/Co类Li复合氧化物的1.0mol%之外,与电池1A-10相同地制作电池1A-11。
《电池1A-12》
将相对于Ni/Co类Li复合氧化物的0.5mol%的三异丙氧基铝(Al)溶解到10L的异丙醇中。除了用所得到的溶液取代氯化铌的乙醇溶液之外,与电池1A-2相同地制作电池1A-12。
《电池1A-13》
除了将溶解在10L的异丙醇中的三异丙氧基铝的量变更为相对于Ni/Co类Li复合氧化物的1.0mol%之外,与电池1A-12相同地制作电池1A-13。
《电池1A-14》
使2kg的Ni/Co类Li复合氧化物分散到1L的pH值为13的氢氧化钠水溶液中来代替分散到氯化铌的乙醇溶液中。将相对于Ni/Co类Li复合氧化物的0.5mol%的钼(Mo)酸二钠二水合物溶解到100g的蒸馏水中得到水溶液,用10分钟将该水溶液滴加到上述得到的分散液中,然后在100℃下搅拌3小时。除了上述之外,与电池1A-2相同地制作电池1A-14。
《电池1A-15》
除了将溶解在100g蒸馏水中的钼酸二钠二水合物的量变更为相对于Ni/Co类Li复合氧化物的1.0mol%之外,与电池1A-14相同地制作电池1A-15。
《电池1A-16》
使2kg的Ni/Co类Li复合氧化物分散到1L的pH值为13的氢氧化钠水溶液中来代替分散到氯化铌的乙醇溶液中。将相对于Ni/Co类Li复合氧化物为0.5mol%的钨(W)酸钠溶解到100g的蒸馏水中而得到水溶液,用10分钟将该水溶液滴加到上述得到的分散液中,然后在100℃下搅拌3小时。除了上述之外,与电池1A-2相同地制作电池1A-16。
《电池1A-17》
除了将溶解在100g蒸馏水中的钨酸钠的量变更为相对于Ni/Co类Li复合氧化物的1.0mol%之外,与电池1A-16相同地制作电池1A-17。
《电池1A-18》
使2kg的Ni/Co类Li复合氧化物分散到1L的pH值为13的氢氧化钠水溶液中来代替分散到氯化铌的乙醇溶液中。将相对于Ni/Co类Li复合氧化物为0.5mol%的硝酸钇(Y)溶解到100g的蒸馏水中而得到水溶液,用10分钟将该水溶液滴加到上述得到的分散液中,然后在100℃下搅拌3小时。除了上述之外,与电池1A-2相同地制作电池1A-18。
《电池1A-19》
除了将溶解在100g蒸馏水中的硝酸钇的量变更为相对于Ni/Co类Li复合氧化物的1.0mol%之外,与电池1A-18相同地制作电池1A-19。
《电池1A-21》
除了将在正极合剂浆料中添加的3-巯基丙基三甲氧基硅烷(硅烷偶联剂)的量变更为相对于每1kg活性物质粒子为25g之外,与电池1A-1相同地制作电池1A-21。
《电池1A-22~1A-39》
将在正极合剂浆料中添加的3-巯基丙基三甲氧基硅烷(硅烷偶联剂)的量变更为相对于每1kg活性物质粒子为25g之外,与电池1A-2~1A-19相同地制作电池1A-22~1A-39。
[评价1]
(间歇循环性能)
对各电池进行2次活化的充放电,然后,在40℃环境下保存2天。然后重复对各电池进行如下的2种模式的循环。其中,电池的设计容量为1CmAh。
第一模式(通常的循环实验)
(1)恒流充电(45℃):0.7CmA(终止电压为4.2V)
(2)恒压充电(45℃):4.2V(终止电流为0.05CmA)
(3)充电后放置(45℃):30分钟
(4)恒流放电(45℃):1CmA(终止电压为3V)
(5)放电后放置(45℃):30分钟
第二模式(间歇循环实验)
(1)恒流充电(45℃):0.7CmA(终止电压为4.2V)
(2)恒压充电(45℃):4.2V(终止电流为0.05CmA)
(3)充电后放置(45℃):720分钟
(4)恒流放电(45℃):1CmA(终止电压为3V)
(5)放电后放置(45℃):720分钟
由第一以及第二模式得到的500次循环后的放电容量如表1A所示。
[表1A]
锂复合氧化物:LiNi0.80Co0.15Al0.05O2 | |||||||
电池No | 偶联剂 | 元素Le | 间歇循环性能500循环后容量 | ||||
添加量 | 添加量 | 充电后放置 | |||||
(wt%) | (mol%) | 45℃下30分钟(mAh) | 45℃下720分钟(mAh) | ||||
1A | 1 | 3-巯基丙基三甲氧基硅烷 | 1.0 | 无 | - | 2182 | 720 |
2 | Nb | 0.5 | 2180 | 2100 | |||
3 | 1.0 | 2005 | 1992 | ||||
4 | Mn | 0.5 | 2185 | 2105 | |||
5 | 1.0 | 2002 | 1990 | ||||
6 | Ti | 0.5 | 2182 | 2100 | |||
7 | 1.0 | 2004 | 1994 | ||||
8 | Mg | 0.5 | 2184 | 2110 | |||
9 | 1.0 | 2005 | 1992 | ||||
10 | Zr | 0.5 | 2185 | 2105 | |||
11 | 1.0 | 2002 | 1994 | ||||
12 | Al | 0.5 | 2180 | 2107 | |||
13 | 1.0 | 2005 | 1995 | ||||
14 | Mo | 0.5 | 2180 | 2108 | |||
15 | 1.0 | 2004 | 1992 | ||||
16 | W | 0.5 | 2180 | 2109 | |||
17 | 1.0 | 2000 | 1990 | ||||
18 | Y | 0.5 | 2182 | 2110 | |||
19 | 1.0 | 2005 | 1992 | ||||
21 | 2.5 | 无 | - | 1900 | 700 | ||
22 | Nb | 0.5 | 1900 | 1805 | |||
23 | 1.0 | 1805 | 1700 | ||||
24 | Mn | 0.5 | 1905 | 1802 | |||
25 | 1.0 | 1800 | 1702 | ||||
26 | Ti | 0.5 | 1902 | 1804 | |||
27 | 1.0 | 1802 | 1705 | ||||
28 | Mg | 0.5 | 1905 | 1805 | |||
29 | 1.0 | 1805 | 1700 | ||||
30 | Zr | 0.5 | 1904 | 1800 | |||
31 | 1.0 | 1804 | 1705 | ||||
32 | Al | 0.5 | 1902 | 1802 | |||
33 | 1.0 | 1802 | 1702 | ||||
34 | Mo | 0.5 | 1905 | 1803 | |||
35 | 1.0 | 1804 | 1700 | ||||
36 | W | 0.5 | 1904 | 1804 | |||
37 | 1.0 | 1805 | 1702 | ||||
38 | Y | 0.5 | 1902 | 1805 | |||
39 | 1.0 | 1802 | 1705 |
《电池1B-1~1B-39》
除了将正极合剂浆料中添加的硅烷偶联剂改成己基三甲氧基硅烷之外,与电池1A-1~1A-39相同地分别制作电池1B-1~1B-39,并相同地评价间歇循环性能。结果如表1B所示。
[表1B]
锂复合氧化物:LiNi0.80Co0.15Al0.05O2 | |||||||
电池No | 偶联剂 | 元素Le | 间歇循环性能500循环后容量 | ||||
添加量 | 添加量 | 充电后放置 | |||||
(wt%) | (mol%) | 45℃下30分钟(mAh) | 45℃下720分钟(mAh) | ||||
1B | 1 | 己基三甲氧基硅烷 | 1.0 | 无 | - | 2180 | 802 |
2 | Nb | 0.5 | 2175 | 2110 | |||
3 | 1.0 | 2002 | 1990 | ||||
4 | Mn | 0.5 | 2174 | 2108 | |||
5 | 1.0 | 2002 | 1985 | ||||
6 | Ti | 0.5 | 2176 | 2105 | |||
7 | 1.0 | 2000 | 1992 | ||||
8 | Mg | 0.5 | 2177 | 2108 | |||
9 | 1.0 | 2000 | 1990 | ||||
10 | Zr | 0.5 | 2177 | 2107 | |||
11 | 1.0 | 2004 | 1990 | ||||
12 | Al | 0.5 | 2175 | 2108 | |||
13 | 1.0 | 2003 | 1985 | ||||
14 | Mo | 0.5 | 2178 | 2109 | |||
15 | 1.0 | 2000 | 1992 | ||||
16 | W | 0.5 | 2177 | 2110 | |||
17 | 1.0 | 2002 | 1990 | ||||
18 | Y | 0.5 | 2175 | 2110 | |||
19 | 1.0 | 2004 | 1992 | ||||
21 | 2.5 | 无 | - | 1905 | 702 | ||
22 | Nb | 0.5 | 1902 | 1800 | |||
23 | 1.0 | 1800 | 1705 | ||||
24 | Mn | 0.5 | 1900 | 1800 | |||
25 | 1.0 | 1802 | 1702 | ||||
26 | Ti | 0.5 | 1902 | 1802 | |||
27 | 1.0 | 1800 | 1704 | ||||
28 | Mg | 0.5 | 1900 | 1802 | |||
29 | 1.0 | 1802 | 1702 | ||||
30 | Zr | 0.5 | 1902 | 1802 | |||
31 | 1.0 | 1805 | 1700 | ||||
32 | Al | 0.5 | 1905 | 1805 | |||
33 | 1.0 | 1804 | 1700 | ||||
34 | Mo | 0.5 | 1902 | 1805 | |||
35 | 1.0 | 1804 | 1702 | ||||
36 | W | 0.5 | 1900 | 1802 | |||
37 | 1.0 | 1802 | 1704 | ||||
38 | Y | 0.5 | 1900 | 1802 | |||
39 | 1.0 | 1800 | 1700 |
《电池1C-1~1C-39》
除了将正极合剂浆料中添加的硅烷偶联剂改成3-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷之外,与电池1A-1~1A-39相同地分别制作电池1C-1~1C-39,并相同地评价间歇循环性能。结果如表1C所示。
[表1C]
锂复合氧化物:LiNi0.80Co0.15Al0.05O2 | |||||||
电池No | 偶联剂 | 元素Le | 间歇循环性能500循环后容量 | ||||
添加量 | 添加量 | 充电后放置 | |||||
(wt%) | (mol%) | 45℃下30分钟(mAh) | 45℃下720分钟(mAh) | ||||
1C | 1 | 3-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷 | 1.0 | 无 | - | 2180 | 805 |
2 | Nb | 0.5 | 2182 | 2102 | |||
3 | 1.0 | 2005 | 1992 | ||||
4 | Mn | 0.5 | 2180 | 2105 | |||
5 | 1.0 | 2000 | 1990 | ||||
6 | Ti | 0.5 | 2185 | 2100 | |||
7 | 1.0 | 2002 | 1991 | ||||
8 | Mg | 0.5 | 2184 | 2100 | |||
9 | 1.0 | 2002 | 1994 | ||||
10 | Zr | 0.5 | 2180 | 2105 | |||
11 | 1.0 | 2004 | 1995 | ||||
12 | Al | 0.5 | 2182 | 2105 | |||
13 | 1.0 | 2005 | 1992 | ||||
14 | Mo | 0.5 | 2180 | 2102 | |||
15 | 1.0 | 2005 | 1992 | ||||
16 | W | 0.5 | 2180 | 2104 | |||
17 | 1.0 | 2004 | 1995 | ||||
18 | Y | 0.5 | 2182 | 2105 | |||
19 | 1.0 | 2002 | 1994 | ||||
21 | 2.5 | 无 | - | 1902 | 700 | ||
22 | Nb | 0.5 | 1900 | 1810 | |||
23 | 1.0 | 1802 | 1700 | ||||
24 | Mn | 0.5 | 1905 | 1812 | |||
25 | 1.0 | 1800 | 1705 | ||||
26 | Ti | 0.5 | 1902 | 1815 | |||
27 | 1.0 | 1805 | 1702 | ||||
28 | Mg | 0.5 | 1904 | 1812 | |||
29 | 1.0 | 1804 | 1700 | ||||
30 | Zr | 0.5 | 1900 | 1810 | |||
31 | 1.0 | 1804 | 1700 | ||||
32 | Al | 0.5 | 1901 | 1810 | |||
33 | 1.0 | 1802 | 1700 | ||||
34 | Mo | 0.5 | 1901 | 1810 | |||
35 | 1.0 | 1802 | 1702 | ||||
36 | W | 0.5 | 1900 | 1812 | |||
37 | 1.0 | 1802 | 1700 | ||||
38 | Y | 0.5 | 1900 | 1815 | |||
39 | 1.0 | 1800 | 1700 |
《电池1D-1~1D-39》
除了将正极合剂浆料中添加的硅烷偶联剂改成3,3,3-三氟丙基三甲氧基硅烷之外,与电池1A-1~1A-39相同地分别制作电池1D-1~1D-39,并相同地评价间歇循环性能。结果如表1D所示。
[表1D]
锂复合氧化物:LiNi0.80Co0.15Al0.05O2 | |||||||
电池No | 偶联剂 | 元素Le | 间歇循环性能500循环后容量 | ||||
添加量 | 添加量 | 充电后放置 | |||||
(wt%) | (mol%) | 45℃下30分钟(mAh) | 45℃下720分钟(mAh) | ||||
1D | 1 | 3,3,3-三氟丙基三甲氧基硅烷 | 1.0 | 无 | - | 2178 | 705 |
2 | Nb | 0.5 | 2179 | 2097 | |||
3 | 1.0 | 1997 | 1987 | ||||
4 | Mn | 0.5 | 2180 | 2099 | |||
5 | 1.0 | 1995 | 1988 | ||||
6 | Ti | 0.5 | 2177 | 2098 | |||
7 | 1.0 | 1995 | 1985 | ||||
8 | Mg | 0.5 | 2178 | 2099 | |||
9 | 1.0 | 1992 | 1984 | ||||
10 | Zr | 0.5 | 2177 | 2097 | |||
11 | 1.0 | 1992 | 1987 | ||||
12 | Al | 0.5 | 2177 | 2097 | |||
13 | 1.0 | 1995 | 1985 | ||||
14 | Mo | 0.5 | 2178 | 2097 | |||
15 | 1.0 | 1995 | 1988 | ||||
16 | W | 0.5 | 2177 | 2097 | |||
17 | 1.0 | 1997 | 1988 | ||||
18 | Y | 0.5 | 2178 | 2097 | |||
19 | 1.0 | 1997 | 1989 | ||||
21 | 2.5 | 无 | - | 1902 | 699 | ||
22 | Nb | 0.5 | 1900 | 1810 | |||
23 | 1.0 | 1802 | 1700 | ||||
24 | Mn | 0.5 | 1905 | 1812 | |||
25 | 1.0 | 1800 | 1705 | ||||
26 | Ti | 0.5 | 1902 | 1815 | |||
27 | 1.0 | 1805 | 1702 | ||||
28 | Mg | 0.5 | 1904 | 1812 | |||
29 | 1.0 | 1804 | 1700 | ||||
30 | Zr | 0.5 | 1900 | 1810 | |||
31 | 1.0 | 1804 | 1700 | ||||
32 | Al | 0.5 | 1901 | 1810 | |||
33 | 1.0 | 1802 | 1700 | ||||
34 | Mo | 0.5 | 1901 | 1810 | |||
35 | 1.0 | 1802 | 1702 | ||||
36 | W | 0.5 | 1900 | 1812 | |||
37 | 1.0 | 1802 | 1700 | ||||
38 | Y | 0.5 | 1900 | 1815 | |||
39 | 1.0 | 1800 | 1700 |
《电池1E-1~1E-39》
除了将正极合剂浆料中添加的硅烷偶联剂改成3,3,4,4,5,5,6,6,6-九氟己基三氯硅烷之外,与电池1A-1~1A-39相同地分别制作电池1E-1~1E-39,并相同地评价间歇循环性能。结果如表1E所示。
[表1E]
锂复合氧化物:LiNi0.80Co0.15Al0.05O2 | |||||||
电池No | 偶联剂 | 元素Le | 间歇循环性能500循环后容量 | ||||
添加量 | 添加量 | 充电后放置 | |||||
(wt%) | (mol%) | 45℃下30分钟(mAh) | 45℃下720分钟(mAh) | ||||
1E | 1 | 3,3,4,4,5,5,6,6,6-九氟己基三氯硅烷 | 1.0 | 无 | - | 2181 | 812 |
2 | Nb | 0.5 | 2182 | 2105 | |||
3 | 1.0 | 2002 | 1995 | ||||
4 | Mn | 0.5 | 2180 | 2102 | |||
5 | 1.0 | 2000 | 1992 | ||||
6 | Ti | 0.5 | 2180 | 2100 | |||
7 | 1.0 | 2002 | 1990 | ||||
8 | Mg | 0.5 | 2182 | 2105 | |||
9 | 1.0 | 2004 | 1990 | ||||
10 | Zr | 0.5 | 2185 | 2102 | |||
11 | 1.0 | 2002 | 1989 | ||||
12 | Al | 0.5 | 2180 | 2102 | |||
13 | 1.0 | 2004 | 1988 | ||||
14 | Mo | 0.5 | 2185 | 2100 | |||
15 | 1.0 | 2005 | 1988 | ||||
16 | W | 0.5 | 2184 | 2100 | |||
17 | 1.0 | 2004 | 1988 | ||||
18 | Y | 0.5 | 2184 | 2100 | |||
19 | 1.0 | 2005 | 1988 | ||||
21 | 2.5 | 无 | - | 1905 | 711 | ||
22 | Nb | 0.5 | 1902 | 1800 | |||
23 | 1.0 | 1800 | 1702 | ||||
24 | Mn | 0.5 | 1900 | 1802 | |||
25 | 1.0 | 1802 | 1700 | ||||
26 | Ti | 0.5 | 1902 | 1800 | |||
27 | 1.0 | 1805 | 1700 | ||||
28 | Mg | 0.5 | 1905 | 1800 | |||
29 | 1.0 | 1804 | 1702 | ||||
30 | Zr | 0.5 | 1902 | 1800 | |||
31 | 1.0 | 1804 | 1702 | ||||
32 | Al | 0.5 | 1900 | 1800 | |||
33 | 1.0 | 1804 | 1702 | ||||
34 | Mo | 0.5 | 1900 | 1802 | |||
35 | 1.0 | 1805 | 1700 | ||||
36 | W | 0.5 | 1900 | 1802 | |||
37 | 1.0 | 1805 | 1700 | ||||
38 | Y | 0.5 | 1902 | 1802 | |||
39 | 1.0 | 1805 | 1700 |
《电池1F-1~1F-39》
除了将正极合剂浆料中添加的硅烷偶联剂改成6-三乙氧基甲硅烷基-2-降冰片烯之外,与电池1A-1~1A-39相同地分别制作电池1F-1~1F-39,并相同地评价间歇循环性能。结果如表1F所示。
[表1F]
锂复合氧化物:LiNi0.80Co0.15Al0.05O2 | |||||||
电池No | 偶联剂 | 元素Le | 间歇循环性能500循环后容量 | ||||
添加量 | 添加量 | 充电后放置 | |||||
(wt%) | (mol%) | 45℃下30分钟(mAh) | 45℃下720分钟(mAh) | ||||
1F | 1 | 6-三乙氧基甲硅烷基-2-降冰片烯 | 1.0 | 无 | - | 2190 | 807 |
2 | Nb | 0.5 | 2185 | 2105 | |||
3 | 1.0 | 2008 | 1998 | ||||
4 | Mn | 0.5 | 2184 | 2105 | |||
5 | 1.0 | 2004 | 1997 | ||||
6 | Ti | 0.5 | 2184 | 2104 | |||
7 | 1.0 | 2004 | 1999 | ||||
8 | Mg | 0.5 | 2185 | 2105 | |||
9 | 1.0 | 2005 | 1997 | ||||
10 | Zr | 0.5 | 2187 | 2107 | |||
11 | 1.0 | 2007 | 1998 | ||||
12 | Al | 0.5 | 2187 | 2107 | |||
13 | 1.0 | 2008 | 1997 | ||||
14 | Mo | 0.5 | 2188 | 2108 | |||
15 | 1.0 | 2004 | 1998 | ||||
16 | W | 0.5 | 2188 | 2108 | |||
17 | 1.0 | 2005 | 1999 | ||||
18 | Y | 0.5 | 2187 | 2108 | |||
19 | 1.0 | 2007 | 1999 | ||||
21 | 2.5 | 无 | - | 1907 | 701 | ||
22 | Nb | 0.5 | 1910 | 1808 | |||
23 | 1.0 | 1812 | 1705 | ||||
24 | Mn | 0.5 | 1908 | 1807 | |||
25 | 1.0 | 1810 | 1704 | ||||
26 | Ti | 0.5 | 1907 | 1807 | |||
27 | 1.0 | 1815 | 1700 | ||||
28 | Mg | 0.5 | 1908 | 1805 | |||
29 | 1.0 | 1814 | 1702 | ||||
30 | Zr | 0.5 | 1909 | 1807 | |||
31 | 1.0 | 1812 | 1705 | ||||
32 | Al | 0.5 | 1907 | 1809 | |||
33 | 1.0 | 1810 | 1704 | ||||
34 | Mo | 0.5 | 1908 | 1807 | |||
35 | 1.0 | 1815 | 1705 | ||||
36 | W | 0.5 | 1909 | 1808 | |||
37 | 1.0 | 1814 | 1705 | ||||
38 | Y | 0.5 | 1912 | 1808 | |||
39 | 1.0 | 1815 | 1704 |
《电池1R-1~1R-19》
作为比较例,除了未使用硅烷偶联剂之外,与电池1A-1~1A-19相同地分别制作电池1R-1~1R-19,并相同地评价间歇循环性能。结果如表1R所示。
[表1R]
锂复合氧化物:LiNi0.80Co0.15Al0.05O2 | |||||||
电池No | 偶联剂 | 元素Le | 间歇循环性能500循环后容量 | ||||
添加量 | 添加量 | 充电后放置 | |||||
(wt%) | (mol%) | 45℃下30分钟(mAh) | 45℃下720分钟(mAh) | ||||
1R | 1 | 无 | - | 无 | - | 2180 | 870 |
2 | Nb | 0.5 | 2180 | 900 | |||
3 | 1.0 | 2005 | 810 | ||||
4 | Mn | 0.5 | 2182 | 902 | |||
5 | 1.0 | 2004 | 815 | ||||
6 | Ti | 0.5 | 2184 | 905 | |||
7 | 1.0 | 2005 | 815 | ||||
8 | Mg | 0.5 | 2182 | 904 | |||
9 | 1.0 | 2004 | 800 | ||||
10 | Zr | 0.5 | 2185 | 905 | |||
11 | 1.0 | 2002 | 815 | ||||
12 | Al | 0.5 | 2184 | 904 | |||
13 | 1.0 | 2000 | 812 | ||||
14 | Mo | 0.5 | 2185 | 902 | |||
15 | 1.0 | 2002 | 815 | ||||
16 | W | 0.5 | 2185 | 902 | |||
17 | 1.0 | 2010 | 812 | ||||
18 | Y | 0.5 | 2185 | 900 | |||
19 | 1.0 | 2005 | 810 |
实施例2
以Ni原子、Co原子和Al原子的摩尔比达到34∶33∶33的方式混合硫酸镍、硫酸钴和硫酸铝。将3.2kg的该混合物溶解到10L的水中而得到原料溶液。在原料溶液中,加入400g的氢氧化钠,生成沉淀。将沉淀进行充分水洗,并使其干燥,得到共沉淀氢氧化物。
将784g的氢氧化锂混合到3kg的上述得到的Ni-Co-Al共沉淀氢氧化物中,在氧分压为0.5气压的气氛中,在750℃的合成温度下烧成10小时。结果得到含有作为元素L的Al的Ni/Co类Li复合氧化物(LiNi0.34Co0.33Al0.33O2)。
除了使用上述得到的Ni/Co类Li复合氧化物之外,与实施例1的电池1A-1~1A-39相同,使用3-巯基丙基三甲氧基硅烷,分别制作电池2A-1~2A-39,并相同地评价间歇循环性能。结果如表2A所示。
[表2A]
锂复合氧化物:LiNi0.34Co0.33Al0.33O2 | |||||||
电池No | 偶联剂 | 元素Le | 间歇循环性能500循环后容量 | ||||
添加量 | 添加量 | 充电后放置 | |||||
(wt%) | (mol%) | 45℃下30分钟(mAh) | 45℃下720分钟(mAh) | ||||
2A | 1 | 3-巯基丙基三甲氧基硅烷 | 1.0 | 无 | - | 1920 | 802 |
2 | Nb | 0.5 | 1912 | 1855 | |||
3 | 1.0 | 1840 | 1785 | ||||
4 | Mn | 0.5 | 1915 | 1858 | |||
5 | 1.0 | 1847 | 1792 | ||||
6 | Ti | 0.5 | 1914 | 1876 | |||
7 | 1.0 | 1845 | 1808 | ||||
8 | Mg | 0.5 | 1915 | 1877 | |||
9 | 1.0 | 1840 | 1803 | ||||
10 | Zr | 0.5 | 1911 | 1873 | |||
11 | 1.0 | 1845 | 1799 | ||||
12 | Al | 0.5 | 1915 | 1867 | |||
13 | 1.0 | 1844 | 1798 | ||||
14 | Mo | 0.5 | 1912 | 1864 | |||
15 | 1.0 | 1846 | 1791 | ||||
16 | W | 0.5 | 1911 | 1854 | |||
17 | 1.0 | 1844 | 1789 | ||||
18 | Y | 0.5 | 1910 | 1853 | |||
19 | 1.0 | 1845 | 1790 | ||||
21 | 2.5 | 无 | - | 1910 | 700 | ||
22 | Nb | 0.5 | 1915 | 1877 | |||
23 | 1.0 | 1847 | 1810 | ||||
24 | Mn | 0.5 | 1917 | 1879 | |||
25 | 1.0 | 1840 | 1803 | ||||
26 | Ti | 0.5 | 1915 | 1867 | |||
27 | 1.0 | 1842 | 1796 | ||||
28 | Mg | 0.5 | 1917 | 1869 | |||
29 | 1.0 | 1844 | 1798 | ||||
30 | Zr | 0.5 | 1918 | 1870 | |||
31 | 1.0 | 1847 | 1792 | ||||
32 | Al | 0.5 | 1915 | 1858 | |||
33 | 1.0 | 1842 | 1787 | ||||
34 | Mo | 0.5 | 1912 | 1855 | |||
35 | 1.0 | 1847 | 1792 | ||||
36 | W | 0.5 | 1911 | 1873 | |||
37 | 1.0 | 1845 | 1808 | ||||
38 | Y | 0.5 | 1910 | 1872 | |||
39 | 1.0 | 1840 | 1803 |
《电池2B-1~2B-39》
除了将正极合剂浆料中添加的硅烷偶联剂改成己基三甲氧基硅烷之外,与电池2A-1~2A-39相同地分别制作电池2B-1~2B-39,并相同地评价间歇循环性能。结果如表2B所示。
[表2B]
锂复合氧化物:LiNi0.34Co0.33Al0.33O2 | |||||||
电池No | 偶联剂 | 元素Le | 间歇循环性能500循环后容量 | ||||
添加量 | 添加量 | 充电后放置 | |||||
(wt%) | (mol%) | 45℃下30分钟(mAh) | 45℃下720分钟(mAh) | ||||
2B | 1 | 己基三甲氧基硅烷 | 1.0 | 无 | - | 1910 | 805 |
2 | Nb | 0.5 | 1911 | 1873 | |||
3 | 1.0 | 1850 | 1813 | ||||
4 | Mn | 0.5 | 1912 | 1874 | |||
5 | 1.0 | 1855 | 1809 | ||||
6 | Ti | 0.5 | 1915 | 1867 | |||
7 | 1.0 | 1854 | 1808 | ||||
8 | Mg | 0.5 | 1920 | 1872 | |||
9 | 1.0 | 1852 | 1796 | ||||
10 | Zr | 0.5 | 1918 | 1860 | |||
11 | 1.0 | 1857 | 1801 | ||||
12 | Al | 0.5 | 1917 | 1859 | |||
13 | 1.0 | 1852 | 1796 | ||||
14 | Mo | 0.5 | 1915 | 1877 | |||
15 | 1.0 | 1848 | 1811 | ||||
16 | W | 0.5 | 1910 | 1872 | |||
17 | 1.0 | 1846 | 1809 | ||||
18 | Y | 0.5 | 1910 | 1853 | |||
19 | 1.0 | 1844 | 1789 | ||||
21 | 2.5 | 无 | - | 1900 | 700 | ||
22 | Nb | 0.5 | 1912 | 1864 | |||
23 | 1.0 | 1845 | 1799 | ||||
24 | Mn | 0.5 | 1917 | 1869 | |||
25 | 1.0 | 1844 | 1798 | ||||
26 | Ti | 0.5 | 1915 | 1867 | |||
27 | 1.0 | 1840 | 1803 | ||||
28 | Mg | 0.5 | 1910 | 1872 | |||
29 | 1.0 | 1844 | 1807 | ||||
30 | Zr | 0.5 | 1912 | 1874 | |||
31 | 1.0 | 1845 | 1808 | ||||
32 | Al | 0.5 | 1917 | 1869 | |||
33 | 1.0 | 1840 | 1794 | ||||
34 | Mo | 0.5 | 1911 | 1863 | |||
35 | 1.0 | 1848 | 1802 | ||||
36 | W | 0.5 | 1918 | 1860 | |||
37 | 1.0 | 1842 | 1787 | ||||
38 | Y | 0.5 | 1919 | 1861 | |||
39 | 1.0 | 1840 | 1785 |
《电池2C-1~2C-39》
除了将正极合剂浆料中添加的硅烷偶联剂改成3-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷之外,与电池2A-1~2A-39相同地分别制作电池2C-1~2C-39,并相同地评价间歇循环性能。结果如表2C所示。
[表2C]
锂复合氧化物:LiNi0.34Co0.33Al0.33O2 | |||||||
电池No | 偶联剂 | 元素Le | 间歇循环性能500循环后容量 | ||||
添加量 | 添加量 | 充电后放置 | |||||
(wt%) | (mol%) | 45℃下30分钟(mAh) | 45℃下720分钟(mAh) | ||||
2C | 1 | 3-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷 | 1.0 | 无 | - | 1920 | 807 |
2 | Nb | 0.5 | 1915 | 1877 | |||
3 | 1.0 | 1840 | 1803 | ||||
4 | Mn | 0.5 | 1900 | 1862 | |||
5 | 1.0 | 1850 | 1795 | ||||
6 | Ti | 0.5 | 1910 | 1853 | |||
7 | 1.0 | 1845 | 1790 | ||||
8 | Mg | 0.5 | 1920 | 1862 | |||
9 | 1.0 | 1844 | 1789 | ||||
10 | Zr | 0.5 | 1915 | 1858 | |||
11 | 1.0 | 1842 | 1787 | ||||
12 | Al | 0.5 | 1917 | 1859 | |||
13 | 1.0 | 1846 | 1800 | ||||
14 | Mo | 0.5 | 1916 | 1868 | |||
15 | 1.0 | 1841 | 1795 | ||||
16 | W | 0.5 | 1918 | 1870 | |||
17 | 1.0 | 1840 | 1794 | ||||
18 | Y | 0.5 | 1920 | 1882 | |||
19 | 1.0 | 1845 | 1808 | ||||
21 | 2.5 | 无 | - | 1911 | 698 | ||
22 | Nb | 0.5 | 1915 | 1877 | |||
23 | 1.0 | 1845 | 1790 | ||||
24 | Mn | 0.5 | 1917 | 1859 | |||
25 | 1.0 | 1840 | 1785 | ||||
26 | Ti | 0.5 | 1911 | 1854 | |||
27 | 1.0 | 1842 | 1796 | ||||
28 | Mg | 0.5 | 1925 | 1877 | |||
29 | 1.0 | 1844 | 1798 | ||||
30 | Zr | 0.5 | 1915 | 1867 | |||
31 | 1.0 | 1843 | 1788 | ||||
32 | Al | 0.5 | 1920 | 1862 | |||
33 | 1.0 | 1845 | 1790 | ||||
34 | Mo | 0.5 | 1917 | 1859 | |||
35 | 1.0 | 1844 | 1807 | ||||
36 | W | 0.5 | 1910 | 1872 | |||
37 | 1.0 | 1840 | 1803 | ||||
38 | Y | 0.5 | 1912 | 1874 | |||
39 | 1.0 | 1840 | 1803 |
《电池2R-1~2R-19》
作为比较例,除了未使用硅烷偶联剂之外,与电池2A-1~2A-19相同地分别制作电池2R-1~2R-19,并相同地评价间歇循环性能。结果如表2R所示。
[表2R]
锂复合氧化物:LiNi0.34Co0.33Al0.33O2 | |||||||
电池No | 偶联剂 | 元素Le | 间歇循环性能500循环后容量 | ||||
添加量 | 添加量 | 充电后放置 | |||||
(wt%) | (mol%) | 45℃下30分钟(mAh) | 45℃下720分钟(mAh) | ||||
2R | 1 | 无 | - | 无 | - | 1915 | 712 |
2 | Nb | 0.5 | 1911 | 700 | |||
3 | 1.0 | 1870 | 675 | ||||
4 | Mn | 0.5 | 1915 | 702 | |||
5 | 1.0 | 1872 | 677 | ||||
6 | Ti | 0.5 | 1917 | 704 | |||
7 | 1.0 | 1872 | 678 | ||||
8 | Mg | 0.5 | 1917 | 704 | |||
9 | 1.0 | 1870 | 679 | ||||
10 | Zr | 0.5 | 1910 | 702 | |||
11 | 1.0 | 1877 | 674 | ||||
12 | Al | 0.5 | 1912 | 701 | |||
13 | 1.0 | 1B74 | 670 | ||||
14 | Mo | 0.5 | 1911 | 708 | |||
15 | 1.0 | 1872 | 672 | ||||
16 | W | 0.5 | 1915 | 701 | |||
17 | 1.0 | 1871 | 674 | ||||
18 | Y | 0.5 | 1917 | 701 | |||
19 | 1.0 | 1871 | 671 |
实施例3
《电池3A-1~3A-39》
以Ni原子、Co原子和Ti原子的摩尔比达到80∶15∶5的方式混合硫酸镍、硫酸钴和硫酸钛。将3.2kg的该混合物溶解到10L的水中而得到原料溶液。在原料溶液中,加入400g的氢氧化钠,生成沉淀。将沉淀进行充分水洗,并使其干燥,得到共沉淀氢氧化物。
将784g的氢氧化锂混合到3kg的上述得到的Ni-Co-Ti共沉淀氢氧化物中,在氧分压为0.5气压的气氛中,在750℃的合成温度下烧成10小时。结果得到含有作为元素L的Ti的Ni/Co类Li复合氧化物(LiNi0.8Co0.15Ti0.05O2)。
除了使用上述所得到的Ni/Co类Li复合氧化物之外,与实施例1的电池1A-1~1A-39相同,使用3-巯基丙基三甲氧基硅烷,分别制作电池3A-1~3A-39,并相同地评价间歇循环性能。结果如表3A所示。
[表3A]
锂复合氧化物:LiNi0.80Co0.15Ti0.05O2 | |||||||
电池No | 偶联剂 | 元素Le | 间歇循环性能500循环后容量 | ||||
添加量 | 添加量 | 充电后放置 | |||||
(wt%) | (mol%) | 45℃下30分钟(mAh) | 45℃下720分钟(mAh) | ||||
3A | 1 | 3-巯基丙基三甲氧基硅烷 | 1.0 | 无 | - | 2182 | 812 |
2 | Nb | 0.5 | 2175 | 2090 | |||
3 | 1.0 | 1999 | 1990 | ||||
4 | Mn | 0.5 | 2175 | 2095 | |||
5 | 1.0 | 2000 | 1991 | ||||
6 | Ti | 0.5 | 2174 | 2092 | |||
7 | 1.0 | 2002 | 1990 | ||||
8 | Mg | 0.5 | 2172 | 2095 | |||
9 | 1.0 | 2005 | 1991 | ||||
10 | Zr | 0.5 | 2170 | 2094 | |||
11 | 1.0 | 2004 | 1992 | ||||
12 | Al | 0.5 | 2175 | 2095 | |||
13 | 1.0 | 2000 | 1995 | ||||
14 | Mo | 0.5 | 2174 | 2090 | |||
15 | 1.0 | 2004 | 1994 | ||||
16 | W | 0.5 | 2175 | 2095 | |||
17 | 1.0 | 2005 | 1995 | ||||
18 | Y | 0.5 | 2170 | 2090 | |||
19 | 1.0 | 2000 | 1995 | ||||
21 | 2.5 | 无 | - | 1900 | 689 | ||
22 | Nb | 0.5 | 1905 | 1800 | |||
23 | 1.0 | 1800 | 1720 | ||||
24 | Mn | 0.5 | 1900 | 1805 | |||
25 | 1.0 | 1802 | 1722 | ||||
26 | Ti | 0.5 | 1900 | 1804 | |||
27 | 1.0 | 1802 | 1720 | ||||
28 | Mg | 0.5 | 1905 | 1806 | |||
29 | 1.0 | 1802 | 1727 | ||||
30 | Zr | 0.5 | 1905 | 1807 | |||
31 | 1.0 | 1800 | 1727 | ||||
32 | Al | 0.5 | 1904 | 1807 | |||
33 | 1.0 | 1800 | 1720 | ||||
34 | Mo | 0.5 | 1904 | 1807 | |||
35 | 1.0 | 1802 | 1727 | ||||
36 | W | 0.5 | 1900 | 1808 | |||
37 | 1.0 | 1805 | 1728 | ||||
38 | Y | 0.5 | 1900 | 1800 | |||
39 | 1.0 | 1800 | 1720 |
《电池3B-1~3B-39》
除了将正极合剂浆料中添加的硅烷偶联剂改成己基三甲氧基硅烷之外,与电池3A-1~3A-39相同地分别制作电池3B-1~3B-39,并相同地评价间歇循环性能。结果如表3B所示。
[表3B]
锂复合氧化物:LiNi0.80Co0.15Ti0.05O2 | |||||||
电池No | 偶联剂 | 元素Le | 间歇循环性能500循环后容量 | ||||
添加量 | 添加量 | 充电后放置 | |||||
(wt%) | (mol%) | 45℃下30分钟(mAh) | 45℃下720分钟(mAh) | ||||
3B | 1 | 己基三甲氧基硅烷 | 1.0 | 无 | - | 2180 | 811 |
2 | Nb | 0.5 | 2175 | 2080 | |||
3 | 1.0 | 2000 | 1980 | ||||
4 | Mn | 0.5 | 2175 | 2079 | |||
5 | 1.0 | 2000 | 1979 | ||||
6 | Ti | 0.5 | 2174 | 2078 | |||
7 | 1.0 | 2002 | 1980 | ||||
8 | Mg | 0.5 | 2174 | 2080 | |||
9 | 1.0 | 2000 | 1977 | ||||
10 | Zr | 0.5 | 2170 | 2080 | |||
11 | 1.0 | 2002 | 1977 | ||||
12 | Al | 0.5 | 2171 | 2079 | |||
13 | 1.0 | 2004 | 1977 | ||||
14 | Mo | 0.5 | 2172 | 2077 | |||
15 | 1.0 | 2002 | 1987 | ||||
16 | W | 0.5 | 2172 | 2077 | |||
17 | 1.0 | 2000 | 1987 | ||||
18 | Y | 0.5 | 2170 | 2079 | |||
19 | 1.0 | 2000 | 1987 | ||||
21 | 2.5 | 无 | - | 1900 | 698 | ||
22 | Nb | 0.5 | 1890 | 1805 | |||
23 | 1.0 | 1800 | 1700 | ||||
24 | Mn | 0.5 | 1891 | 1802 | |||
25 | 1.0 | 1799 | 1700 | ||||
26 | Ti | 0.5 | 1890 | 1803 | |||
27 | 1.0 | 1797 | 1702 | ||||
28 | Mg | 0.5 | 1891 | 1804 | |||
29 | 1.0 | 1799 | 1705 | ||||
30 | Zr | 0.5 | 1889 | 1805 | |||
31 | 1.0 | 1799 | 1704 | ||||
32 | Al | 0.5 | 1889 | 1805 | |||
33 | 1.0 | 1800 | 1702 | ||||
34 | Mo | 0.5 | 1892 | 1805 | |||
35 | 1.0 | 1800 | 1702 | ||||
36 | W | 0.5 | 1890 | 1805 | |||
37 | 1.0 | 1800 | 1703 | ||||
38 | Y | 0.5 | 1890 | 1805 | |||
39 | 1.0 | 1800 | 1705 |
《电池3C-1~3C-39》
除了将正极合剂浆料中添加的硅烷偶联剂改成3-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷之外,与电池3A-1~3A-39相同地分别制作电池3C-1~3C-39,并相同地评价间歇循环性能。结果如表3C所示。
[表3C]
锂复合氧化物:LiNi0.80Co0.15Ti0.05O2 | |||||||
电池No | 偶联剂 | 元素Le | 间歇循环性能500循环后容量 | ||||
添加量 | 添加量 | 充电后放置 | |||||
(wt%) | (mol%) | 45℃下30分钟(mAh) | 45℃下720分钟(mAh) | ||||
3C | 1 | 3-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷 | 1.0 | 无 | - | 2180 | 800 |
2 | Nb | 0.5 | 2185 | 2050 | |||
3 | 1.0 | 2000 | 1980 | ||||
4 | Mn | 0.5 | 2184 | 2048 | |||
5 | 1.0 | 2000 | 1982 | ||||
6 | Ti | 0.5 | 2185 | 2050 | |||
7 | 1.0 | 1999 | 1982 | ||||
8 | Mg | 0.5 | 2185 | 2052 | |||
9 | 1.0 | 1998 | 1984 | ||||
10 | Zr | 0.5 | 2180 | 2049 | |||
11 | 1.0 | 1997 | 1980 | ||||
12 | Al | 0.5 | 2185 | 2048 | |||
13 | 1.0 | 2000 | 1984 | ||||
14 | Mo | 0.5 | 2180 | 2050 | |||
15 | 1.0 | 2000 | 1985 | ||||
16 | W | 0.5 | 2180 | 2050 | |||
17 | 1.0 | 2001 | 1980 | ||||
18 | Y | 0.5 | 2180 | 2052 | |||
19 | 1.0 | 1999 | 1980 | ||||
21 | 2.5 | 无 | - | 1900 | 705 | ||
22 | Nb | 0.5 | 1905 | 1810 | |||
23 | 1.0 | 1810 | 1710 | ||||
24 | Mn | 0.5 | 1900 | 1808 | |||
25 | 1.0 | 1815 | 1711 | ||||
26 | Ti | 0.5 | 1905 | 1804 | |||
27 | 1.0 | 1810 | 1710 | ||||
28 | Mg | 0.5 | 1900 | 1805 | |||
29 | 1.0 | 1810 | 1710 | ||||
30 | Zr | 0.5 | 1900 | 1807 | |||
31 | 1.0 | 1814 | 1711 | ||||
32 | Al | 0.5 | 1905 | 1801 | |||
33 | 1.0 | 1812 | 1710 | ||||
34 | Mo | 0.5 | 1905 | 1800 | |||
35 | 1.0 | 1813 | 1711 | ||||
36 | W | 0.5 | 1905 | 1805 | |||
37 | 1.0 | 1814 | 1711 | ||||
38 | Y | 0.5 | 1905 | 1810 | |||
39 | 1.0 | 1815 | 1711 |
《电池3D-1~3D-39》
除了将正极合剂浆料中添加的硅烷偶联剂改成3,3,3-三氟丙基三甲氧基硅烷之外,与电池3A-1~3A-39相同地分别制作电池3D-1~3D-39,并相同地评价间歇循环性能。结果如表3D所示。
[表3D]
锂复合氧化物:LiNi0.80Co0.15Ti0.05O2 | |||||||
电池No | 偶联剂 | 元素Le | 间歇循环性能500循环后容量 | ||||
添加量 | 添加量 | 充电后放置 | |||||
(wt%) | (mol%) | 45℃下30分钟(mAh) | 45℃下720分钟(mAh) | ||||
3D | 1 | 3,3,3-三氟丙基三甲氧基硅烷 | 1.0 | 无 | - | 2180 | 709 |
2 | Nb | 0.5 | 2180 | 2105 | |||
3 | 1.0 | 2005 | 1990 | ||||
4 | Mn | 0.5 | 2178 | 2100 | |||
5 | 1.0 | 2002 | 1991 | ||||
6 | Ti | 0.5 | 2179 | 2105 | |||
7 | 1.0 | 2005 | 1990 | ||||
8 | Mg | 0.5 | 2178 | 2105 | |||
9 | 1.0 | 2000 | 1995 | ||||
10 | Zr | 0.5 | 2177 | 2100 | |||
11 | 1.0 | 2000 | 1995 | ||||
12 | Al | 0.5 | 2179 | 2100 | |||
13 | 1.0 | 2005 | 1992 | ||||
14 | Mo | 0.5 | 2178 | 2103 | |||
15 | 1.0 | 2005 | 1995 | ||||
16 | W | 0.5 | 2177 | 2103 | |||
17 | 1.0 | 2002 | 1990 | ||||
18 | Y | 0.5 | 2177 | 2103 | |||
19 | 1.0 | 2002 | 1990 | ||||
21 | 2.5 | 无 | - | 1900 | 701 | ||
22 | Nb | 0.5 | 1902 | 1800 | |||
23 | 1.0 | 1804 | 1717 | ||||
24 | Mn | 0.5 | 1900 | 1802 | |||
25 | 1.0 | 1800 | 1715 | ||||
26 | Ti | 0.5 | 1900 | 1804 | |||
27 | 1.0 | 1802 | 1712 | ||||
28 | Mg | 0.5 | 1905 | 1805 | |||
29 | 1.0 | 1800 | 1714 | ||||
30 | Zr | 0.5 | 1905 | 1800 | |||
31 | 1.0 | 1804 | 1713 | ||||
32 | Al | 0.5 | 1904 | 1802 | |||
33 | 1.0 | 1804 | 1713 | ||||
34 | Mo | 0.5 | 1904 | 1805 | |||
35 | 1.0 | 1805 | 1717 | ||||
36 | W | 0.5 | 1900 | 1805 | |||
37 | 1.0 | 1805 | 1717 | ||||
38 | Y | 0.5 | 1905 | 1805 | |||
39 | 1.0 | 1804 | 1717 |
《电池3E-1~3E-39》
除了将正极合剂浆料中添加的硅烷偶联剂改成3,3,4,4,5,5,6,6,6-九氟己基三氯硅烷之外,与电池3A-1~3A-39相同地分别制作电池3E-1~3E-39,并相同地评价间歇循环性能。结果如表3E所示。
[表3E]
锂复合氧化物:LiNi0.80Co0.15Ti0.05O2 | |||||||
电池No | 偶联剂 | 元素Le | 间歇循环性能500循环后容量 | ||||
添加量 | 添加量 | 充电后放置 | |||||
(wt%) | (mol%) | 45℃下30分钟(mAh) | 45℃下720分钟(mAh) | ||||
3E | 1 | 3,3,4,4,5,5,6,6,6-九氟己基三氯硅烷 | 1.0 | 无 | - | 2190 | 817 |
2 | Nb | 0.5 | 2185 | 2105 | |||
3 | 1.0 | 2008 | 1998 | ||||
4 | Mn | 0.5 | 2184 | 2105 | |||
5 | 1.0 | 2004 | 1997 | ||||
6 | Ti | 0.5 | 2184 | 2104 | |||
7 | 1.0 | 2004 | 1999 | ||||
8 | Mg | 0.5 | 2185 | 2105 | |||
9 | 1.0 | 2005 | 1997 | ||||
10 | Zr | 0.5 | 2187 | 2107 | |||
11 | 1.0 | 2007 | 1998 | ||||
12 | Al | 0.5 | 2187 | 2107 | |||
13 | 1.0 | 2008 | 1997 | ||||
14 | Mo | 0.5 | 2188 | 2108 | |||
15 | 1.0 | 2004 | 1998 | ||||
16 | W | 0.5 | 2188 | 2108 | |||
17 | 1.0 | 2005 | 1999 | ||||
18 | Y | 0.5 | 2187 | 2108 | |||
19 | 1.0 | 2007 | 1999 | ||||
21 | 2.5 | 无 | - | 1910 | 704 | ||
22 | Nb | 0.5 | 1910 | 1808 | |||
23 | 1.0 | 1812 | 1705 | ||||
24 | Mn | 0.5 | 1908 | 1807 | |||
25 | 1.0 | 1810 | 1704 | ||||
26 | Ti | 0.5 | 1907 | 1807 | |||
27 | 1.0 | 1815 | 1700 | ||||
28 | Mg | 0.5 | 1908 | 1805 | |||
29 | 1.0 | 1814 | 1702 | ||||
30 | Zr | 0.5 | 1909 | 1807 | |||
31 | 1.0 | 1812 | 1705 | ||||
32 | Al | 0.5 | 1907 | 1809 | |||
33 | 1.0 | 1810 | 1704 | ||||
34 | Mo | 0.5 | 1908 | 1807 | |||
35 | 1.0 | 1815 | 1705 | ||||
36 | W | 0.5 | 1909 | 1808 | |||
37 | 1.0 | 1814 | 1705 | ||||
38 | Y | 0.5 | 1912 | 1808 | |||
39 | 1.0 | 1815 | 1704 |
《电池3F-1~3F-39》
除了将正极合剂浆料中添加的硅烷偶联剂改成6-三乙氧基甲硅烷基-2-降冰片烯之外,与电池3A-1~3A-39相同地分别制作电池3F-1~3F-39,并相同地评价间歇循环性能。结果如表3F所示。
[表3F]
锂复合氧化物:LiNi0.80Co0.15Ti0.05O2 | |||||||
电池No | 偶联剂 | 元素Le | 间歇循环性能500循环后容量 | ||||
添加量 | 添加量 | 充电后放置 | |||||
(wt%) | (mol%) | 45℃下30分钟(mAh) | 45℃下720分钟(mAh) | ||||
3F | 1 | 6-三乙氧基甲硅烷基-2-降冰片烯 | 1.0 | 无 | - | 2190 | 822 |
2 | Nb | 0.5 | 2185 | 2105 | |||
3 | 1.0 | 2008 | 1998 | ||||
4 | Mn | 0.5 | 2184 | 2105 | |||
5 | 1.0 | 2004 | 1997 | ||||
6 | Ti | 0.5 | 2184 | 2104 | |||
7 | 1.0 | 2004 | 1999 | ||||
8 | Mg | 0.5 | 2185 | 2105 | |||
9 | 1.0 | 2005 | 1997 | ||||
10 | Zr | 0.5 | 2187 | 2107 | |||
11 | 1.0 | 2007 | 1998 | ||||
12 | Al | 0.5 | 2187 | 2107 | |||
13 | 1.0 | 2008 | 1997 | ||||
14 | Mo | 0.5 | 2188 | 2108 | |||
15 | 1.0 | 2004 | 1998 | ||||
16 | W | 0.5 | 2188 | 2108 | |||
17 | 1.0 | 2005 | 1999 | ||||
18 | Y | 0.5 | 2187 | 2108 | |||
19 | 1.0 | 2007 | 1999 | ||||
21 | 2.5 | 无 | - | 1911 | 702 | ||
22 | Nb | 0.5 | 1910 | 1808 | |||
23 | 1.0 | 1812 | 1705 | ||||
24 | Mn | 0.5 | 1908 | 1807 | |||
25 | 1.0 | 1810 | 1704 | ||||
26 | Ti | 0.5 | 1907 | 1807 | |||
27 | 1.0 | 1815 | 1700 | ||||
28 | Mg | 0.5 | 1908 | 1805 | |||
29 | 1.0 | 1814 | 1702 | ||||
30 | Zr | 0.5 | 1909 | 1807 | |||
31 | 1.0 | 1812 | 1705 | ||||
32 | Al | 0.5 | 1907 | 1809 | |||
33 | 1.0 | 1810 | 1704 | ||||
34 | Mo | 0.5 | 1908 | 1807 | |||
35 | 1.0 | 1815 | 1705 | ||||
36 | W | 0.5 | 1909 | 1808 | |||
37 | 1.0 | 1814 | 1705 | ||||
38 | Y | 0.5 | 1912 | 1808 | |||
39 | 1.0 | 1815 | 1704 |
《电池3R-1~3R-19》
作为比较例,除了未使用硅烷偶联剂之外,与电池3A-1~3A-19相同地分别制作电池3R-1~3R-19,并相同地评价间歇循环性能。结果如表3R所示。
[表3R]
锂复合氧化物:LiNi0.80Co0.15Ti0.05O2 | |||||||
电池No | 偶联剂 | 元素Le | 间歇循环性能500循环后容量 | ||||
添加量 | 添加量 | 充电后放置 | |||||
(wt%) | (mol%) | 45℃下30分钟(mAh) | 45℃下720分钟(mAh) | ||||
3R | 1 | 无 | - | 无 | - | 2190 | 897 |
2 | Nb | 0.5 | 2184 | 900 | |||
3 | 1.0 | 2000 | 810 | ||||
4 | Mn | 0.5 | 2187 | 905 | |||
5 | 1.0 | 2002 | 815 | ||||
6 | Ti | 0.5 | 2187 | 904 | |||
7 | 1.0 | 2003 | 812 | ||||
8 | Mg | 0.5 | 2180 | 904 | |||
9 | 1.0 | 2003 | 815 | ||||
10 | Zr | 0.5 | 2180 | 907 | |||
11 | 1.0 | 2004 | 814 | ||||
12 | Al | 0.5 | 2188 | 900 | |||
13 | 1.0 | 2002 | 814 | ||||
14 | Mo | 0.5 | 2188 | 907 | |||
15 | 1.0 | 2002 | 810 | ||||
16 | W | 0.5 | 2187 | 907 | |||
17 | 1.0 | 2002 | 813 | ||||
18 | Y | 0.5 | 2187 | 900 | |||
19 | 1.0 | 2002 | 812 |
实施例4
《电池4A-1~4A-39》
以Ni原子、Co原子和Ti原子的摩尔比达到34∶33∶33的方式混合硫酸镍、硫酸钴和硫酸钛。将3.2kg的该混合物溶解到10L的水中而得到原料溶液。在原料溶液中,加入400g的氢氧化钠,生成沉淀。将沉淀进行充分水洗,并使其干燥,得到共沉淀氢氧化物。
将784g的氢氧化锂混合到3kg的上述得到的Ni-Co-Ti共沉淀氢氧化物中,在氧分压为0.5气压的气氛中,在750℃的合成温度下烧成10小时。结果得到含有作为元素L的Ti的Ni/Co类Li复合氧化物(LiNi0.34Co0.33Ti0.33O2)。
除了使用上述得到的Ni/Co类Li复合氧化物之外,与实施例1的电池1A-1~1A-39相同,使用3-巯基丙基三甲氧基硅烷,分别制作电池4A-1~4A-39,并相同地评价间歇循环性能。结果如表4A所示。
[表4A]
锂复合氧化物:LiNi0.34Co0.33Ti0.33O2 | |||||||
电池No | 偶联剂 | 元素Le | 间歇循环性能500循环后容量 | ||||
添加量 | 添加量 | 充电后放置 | |||||
(wt%) | (mol%) | 45℃下30分钟(mAh) | 45℃下720分钟(mAh) | ||||
4A | 1 | 3-巯基丙基三甲氧基硅烷 | 1.0 | 无 | - | 1912 | 787 |
2 | Nb | 0.5 | 1910 | 1862 | |||
3 | 1.0 | 1825 | 1779 | ||||
4 | Mn | 0.5 | 1915 | 1867 | |||
5 | 1.0 | 1824 | 1778 | ||||
6 | Ti | 0.5 | 1911 | 1863 | |||
7 | 1.0 | 1827 | 1781 | ||||
8 | Mg | 0.5 | 1915 | 1867 | |||
9 | 1.0 | 1825 | 1770 | ||||
10 | Zr | 0.5 | 1917 | 1859 | |||
11 | 1.0 | 1829 | 1774 | ||||
12 | Al | 0.5 | 1915 | 1858 | |||
13 | 1.0 | 1824 | 1769 | ||||
14 | Mo | 0.5 | 1915 | 1858 | |||
15 | 1.0 | 1828 | 1773 | ||||
16 | W | 0.5 | 1918 | 1860 | |||
17 | 1.0 | 1827 | 1772 | ||||
18 | Y | 0.5 | 1911 | 1854 | |||
19 | 1.0 | 1825 | 1770 | ||||
21 | 2.5 | 无 | - | 1915 | 751 | ||
22 | Nb | 0.5 | 1918 | 1880 | |||
23 | 1.0 | 1829 | 1792 | ||||
24 | Mn | 0.5 | 1912 | 1874 | |||
25 | 1.0 | 1827 | 1790 | ||||
26 | Ti | 0.5 | 1915 | 1877 | |||
27 | 1.0 | 1826 | 1789 | ||||
28 | Mg | 0.5 | 1911 | 1873 | |||
29 | 1.0 | 1827 | 1790 | ||||
30 | Zr | 0.5 | 1914 | 1876 | |||
31 | 1.0 | 1825 | 1789 | ||||
32 | Al | 0.5 | 1915 | 1877 | |||
33 | 1.0 | 1827 | 1772 | ||||
34 | Mo | 0.5 | 1914 | 1857 | |||
35 | 1.0 | 1829 | 1774 | ||||
36 | W | 0.5 | 1910 | 1853 | |||
37 | 1.0 | 1827 | 1772 | ||||
38 | Y | 0.5 | 1912 | 1855 | |||
39 | 1.0 | 1825 | 1770 |
《电池4B-1~4B-39》
除了将正极合剂浆料中添加的硅烷偶联剂改成己基三甲氧基硅烷之外,与电池4A-1~4A-39相同地分别制作电池4B-1~4B-39,并相同地评价间歇循环性能。结果如表4B所示。
[表4B]
锂复合氧化物:LiNi0.34Co0.33Ti0.33O2 | |||||||
电池No | 偶联剂 | 元素Le | 间歇循环性能500循环后容量 | ||||
添加量 | 添加量 | 充电后放置 | |||||
(wt%) | (mol%) | 45℃下30分钟(mAh) | 45℃下720分钟(mAh) | ||||
4B | 1 | 己基三甲氧基硅烷 | 1.0 | 无 | - | 1905 | 800 |
2 | Nb | 0.5 | 1910 | 1872 | |||
3 | 1.0 | 1830 | 1793 | ||||
4 | Mn | 0.5 | 1908 | 1870 | |||
5 | 1.0 | 1835 | 1798 | ||||
6 | Ti | 0.5 | 1907 | 1850 | |||
7 | 1.0 | 1834 | 1779 | ||||
8 | Mg | 0.5 | 1908 | 1851 | |||
9 | 1.0 | 1835 | 1780 | ||||
10 | Zr | 0.5 | 1905 | 1857 | |||
11 | 1.0 | 1834 | 1788 | ||||
12 | Al | 0.5 | 1907 | 1859 | |||
13 | 1.0 | 1836 | 1790 | ||||
14 | Mo | 0.5 | 1911 | 1863 | |||
15 | 1.0 | 1837 | 1791 | ||||
16 | W | 0.5 | 1909 | 1871 | |||
17 | 1.0 | 1839 | 1802 | ||||
18 | Y | 0.5 | 1912 | 1874 | |||
19 | 1.0 | 1838 | 1801 | ||||
21 | 2.5 | 无 | - | 1910 | 754 | ||
22 | Nb | 0.5 | 1915 | 1877 | |||
23 | 1.0 | 1830 | 1793 | ||||
24 | Mn | 0.5 | 1918 | 1880 | |||
25 | 1.0 | 1832 | 1795 | ||||
26 | Ti | 0.5 | 1912 | 1874 | |||
27 | 1.0 | 1831 | 1794 | ||||
28 | Mg | 0.5 | 1914 | 1876 | |||
29 | 1.0 | 1834 | 1797 | ||||
30 | Zr | 0.5 | 1914 | 1876 | |||
31 | 1.0 | 1834 | 1797 | ||||
32 | Al | 0.5 | 1915 | 1877 | |||
33 | 1.0 | 1835 | 1780 | ||||
34 | Mo | 0.5 | 1911 | 1854 | |||
35 | 1.0 | 1830 | 1775 | ||||
36 | W | 0.5 | 1910 | 1853 | |||
37 | 1.0 | 1832 | 1777 | ||||
38 | Y | 0.5 | 1912 | 1855 | |||
39 | 1.0 | 1833 | 1778 |
《电池4C-1~4C-39》
除了将正极合剂浆料中添加的硅烷偶联剂改成3-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷之外,与电池4A-1~4A-39相同地分别制作电池4C-1~4C-39,并相同地评价间歇循环性能。结果如表4C所示。
[表4C]
锂复合氧化物:LiNi0.34Co0.33Ti0.33O2 | |||||||
电池No | 偶联剂 | 元素Le | 间歇循环性能500循环后容量 | ||||
添加量 | 添加量 | 充电后放置 | |||||
(wt%) | (mol%) | 45℃下30分钟(mAh) | 45℃下720分钟(mAh) | ||||
4C | 1 | 3-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷 | 1.0 | 无 | - | 1920 | 892 |
2 | Nb | 0.5 | 1915 | 1877 | |||
3 | 1.0 | 1835 | 1798 | ||||
4 | Mn | 0.5 | 1917 | 1879 | |||
5 | 1.0 | 1834 | 1752 | ||||
6 | Ti | 0.5 | 1918 | 1833 | |||
7 | 1.0 | 1837 | 1755 | ||||
8 | Mg | 0.5 | 1914 | 1829 | |||
9 | 1.0 | 1835 | 1753 | ||||
10 | Zr | 0.5 | 1911 | 1854 | |||
11 | 1.0 | 1837 | 1782 | ||||
12 | Al | 0.5 | 1915 | 1858 | |||
13 | 1.0 | 1839 | 1784 | ||||
14 | Mo | 0.5 | 1912 | 1855 | |||
15 | 1.0 | 1834 | 1779 | ||||
16 | W | 0.5 | 1917 | 1859 | |||
17 | 1.0 | 1833 | 1778 | ||||
18 | Y | 0.5 | 1917 | 1859 | |||
19 | 1.0 | 1830 | 1775 | ||||
21 | 2.5 | 无 | - | 1915 | 800 | ||
22 | Nb | 0.5 | 1914 | 1829 | |||
23 | 1.0 | 1837 | 1755 | ||||
24 | Mn | 0.5 | 1912 | 1827 | |||
25 | 1.0 | 1834 | 1752 | ||||
26 | Ti | 0.5 | 1911 | 1873 | |||
27 | 1.0 | 1830 | 1793 | ||||
28 | Mg | 0.5 | 1910 | 1872 | |||
29 | 1.0 | 1831 | 1794 | ||||
30 | Zr | 0.5 | 1915 | 1858 | |||
31 | 1.0 | 1832 | 1777 | ||||
32 | Al | 0.5 | 1914 | 1857 | |||
33 | 1.0 | 1834 | 1779 | ||||
34 | Mo | 0.5 | 1912 | 1827 | |||
35 | 1.0 | 1834 | 1752 | ||||
36 | W | 0.5 | 1911 | 1826 | |||
37 | 1.0 | 1833 | 1796 | ||||
38 | Y | 0.5 | 1910 | 1872 | |||
39 | 1.0 | 1830 | 1793 |
《电池4R-1~4R-19》
作为比较例,除了未使用硅烷偶联剂之外,与电池4A-1~4A-19相同地分别制作电池4R-1~4R-19,并相同地评价间歇循环性能。结果如表4R所示。
[表4R]
锂复合氧化物:LiNi0.34Co0.33Ti0.33O2 | |||||||
电池No | 偶联剂 | 元素Le | 间歇循环性能500循环后容量 | ||||
添加量 | 添加量 | 充电后放置 | |||||
(wt%) | (mol%) | 45℃下30分钟(mAh) | 45℃下720分钟(mAh) | ||||
4R | 1 | 无 | - | 无 | - | 1920 | 725 |
2 | Nb | 0.5 | 1912 | 754 | |||
3 | 1.0 | 1842 | 702 | ||||
4 | Mn | 0.5 | 1910 | 754 | |||
5 | 1.0 | 1840 | 701 | ||||
6 | Ti | 0.5 | 1911 | 755 | |||
7 | 1.0 | 1840 | 700 | ||||
8 | Mg | 0.5 | 1914 | 752 | |||
9 | 1.0 | 1840 | 704 | ||||
10 | Zr | 0.5 | 1915 | 751 | |||
11 | 1.0 | 1847 | 706 | ||||
12 | Al | 0.5 | 1918 | 758 | |||
13 | 1.0 | 1845 | 702 | ||||
14 | Mo | 0.5 | 1910 | 754 | |||
15 | 1.0 | 1844 | 701 | ||||
16 | W | 0.5 | 1911 | 752 | |||
17 | 1.0 | 1842 | 705 | ||||
18 | Y | 0.5 | 1912 | 755 | |||
19 | 1.0 | 1843 | 700 |
实施例5
《电池5A-1~5A-39》
以Ni原子、Co原子和Mn原子的摩尔比达到34∶33∶33的方式混合硫酸镍、硫酸钴和硫酸锰。将3.2kg的该混合物溶解到10L的水中而得到原料溶液。在原料溶液中,加入400g的氢氧化钠,生成沉淀。将沉淀进行充分水洗,并使其干燥,得到共沉淀氢氧化物。
将784g的氢氧化锂混合到3kg的上述得到的Ni-Co-Mn共沉淀氢氧化物中,在氧分压为0.5气压的气氛中,在750℃的合成温度下烧成10小时。结果得到含有Mn作为元素L的Ni/Co类Li复合氧化物(LiNi0.34Co0.33Mn0.33O2)。
除了使用上述得到的Ni/Co类Li复合氧化物之外,与实施例1的电池1A-1~1A-39相同,使用3-巯基丙基三甲氧基硅烷,分别制作电池5A-1~5A-39,并相同地评价间歇循环性能。结果如表5A所示。
[表5A]
锂复合氧化物:LiNi0.34Co0.33Mn0.33O2 | |||||||
电池No | 偶联剂 | 元素Le | 间歇循环性能500循环后容量 | ||||
添加量 | 添加量 | 充电后放置 | |||||
(wt%) | (mol%) | 45℃下30分钟(mAh) | 45℃下720分钟(mAh) | ||||
5A | 1 | 3-巯基丙基三甲氧基硅烷 | 1.0 | 无 | - | 2007 | 789 |
2 | Nb | 0.5 | 2001 | 1903 | |||
3 | 1.0 | 1865 | 1750 | ||||
4 | Mn | 0.5 | 2002 | 1900 | |||
5 | 1.0 | 1866 | 1748 | ||||
6 | Ti | 0.5 | 2005 | 1902 | |||
7 | 1.0 | 1866 | 1749 | ||||
8 | Mg | 0.5 | 2004 | 1905 | |||
9 | 1.0 | 1867 | 1745 | ||||
10 | Zr | 0.5 | 2007 | 1904 | |||
11 | 1.0 | 1865 | 1744 | ||||
12 | Al | 0.5 | 2000 | 1900 | |||
13 | 1.0 | 1860 | 1743 | ||||
14 | Mo | 0.5 | 2001 | 1905 | |||
15 | 1.0 | 1862 | 1749 | ||||
16 | W | 0.5 | 2002 | 1907 | |||
17 | 1.0 | 1865 | 1745 | ||||
18 | Y | 0.5 | 2005 | 1907 | |||
19 | 1.0 | 1864 | 1748 | ||||
21 | 2.5 | 无 | - | 1770 | 720 | ||
22 | Nb | 0.5 | 1748 | 1698 | |||
23 | 1.0 | 1645 | 1599 | ||||
24 | Mn | 0.5 | 1747 | 1690 | |||
25 | 1.0 | 1648 | 1598 | ||||
26 | Ti | 0.5 | 1749 | 1692 | |||
27 | 1.0 | 1644 | 1597 | ||||
28 | Mg | 0.5 | 1745 | 1692 | |||
29 | 1.0 | 1642 | 1599 | ||||
30 | Zr | 0.5 | 1744 | 1695 | |||
31 | 1.0 | 1645 | 1598 | ||||
32 | Al | 0.5 | 1740 | 1697 | |||
33 | 1.0 | 1640 | 1597 | ||||
34 | Mo | 0.5 | 1748 | 1699 | |||
35 | 1.0 | 1642 | 1595 | ||||
36 | W | 0.5 | 1749 | 1698 | |||
37 | 1.0 | 1643 | 1599 | ||||
38 | Y | 0.5 | 1750 | 1695 | |||
39 | 1.0 | 1645 | 1595 |
《电池5B-1~5B-39》
除了将正极合剂浆料中添加的硅烷偶联剂改成己基三甲氧基硅烷之外,与电池5A-1~5A-39相同地分别制作电池5B-1~5B-39,并相同地评价间歇循环性能。结果如表5B所示。
[表5B]
锂复合氧化物:LiNi0.34Co0.33Mn0.33O2 | |||||||
电池No | 偶联剂 | 元素Le | 间歇循环性能500循环后容量 | ||||
添加量 | 添加量 | 充电后放置 | |||||
(wt%) | (mol%) | 45℃下30分钟(mAh) | 45℃下720分钟(mAh) | ||||
5B | 1 | 己基三甲氧基硅烷 | 1.0 | 无 | - | 2007 | 804 |
2 | Nb | 0.5 | 2005 | 1905 | |||
3 | 1.0 | 1842 | 1755 | ||||
4 | Mn | 0.5 | 2002 | 1907 | |||
5 | 1.0 | 1840 | 1757 | ||||
6 | Ti | 0.5 | 2004 | 1905 | |||
7 | 1.0 | 1845 | 1754 | ||||
8 | Mg | 0.5 | 2002 | 1904 | |||
9 | 1.0 | 1844 | 1748 | ||||
10 | Zr | 0.5 | 2000 | 1905 | |||
11 | 1.0 | 1845 | 1749 | ||||
12 | Al | 0.5 | 2001 | 1905 | |||
13 | 1.0 | 1841 | 1757 | ||||
14 | Mo | 0.5 | 2002 | 1904 | |||
15 | 1.0 | 1847 | 1755 | ||||
16 | W | 0.5 | 2005 | 1904 | |||
17 | 1.0 | 1845 | 1757 | ||||
18 | Y | 0.5 | 2004 | 1907 | |||
19 | 1.0 | 1847 | 1547 | ||||
21 | 2.5 | 无 | - | 1750 | 702 | ||
22 | Nb | 0.5 | 1749 | 1607 | |||
23 | 1.0 | 1645 | 1605 | ||||
24 | Mn | 0.5 | 1747 | 1704 | |||
25 | 1.0 | 1646 | 1600 | ||||
26 | Ti | 0.5 | 1745 | 1704 | |||
27 | 1.0 | 1647 | 1605 | ||||
28 | Mg | 0.5 | 1748 | 1707 | |||
29 | 1.0 | 1644 | 1602 | ||||
30 | Zr | 0.5 | 1744 | 1705 | |||
31 | 1.0 | 1645 | 1604 | ||||
32 | Al | 0.5 | 1740 | 1706 | |||
33 | 1.0 | 1647 | 1608 | ||||
34 | Mo | 0.5 | 1743 | 1707 | |||
35 | 1.0 | 1647 | 1608 | ||||
36 | W | 0.5 | 1744 | 1705 | |||
37 | 1.0 | 1650 | 1607 | ||||
38 | Y | 0.5 | 1745 | 1701 | |||
39 | 1.0 | 1650 | 1602 |
《电池5C-1~5C-39》
除了将正极合剂浆料中添加的硅烷偶联剂改成3-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷之外,与电池5A-1~5A-39相同地分别制作电池5C-1~2C-39,并相同地评价间歇循环性能。结果如表5C所示。
[表5C]
锂复合氧化物:LiNi0.34Co0.33Mn0.33O2 | |||||||
电池No | 偶联剂 | 元素Le | 间歇循环性能500循环后容量 | ||||
添加量 | 添加量 | 充电后放置 | |||||
(wt%) | (mol%) | 45℃下30分钟(mAh) | 45℃下720分钟(mAh) | ||||
5C | 1 | 3-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷 | 1.0 | 无 | - | 2007 | 797 |
2 | Nb | 0.5 | 2005 | 1910 | |||
3 | 1.0 | 1860 | 1755 | ||||
4 | Mn | 0.5 | 2002 | 1905 | |||
5 | 1.0 | 1866 | 1757 | ||||
6 | Ti | 0.5 | 2005 | 1908 | |||
7 | 1.0 | 1867 | 1750 | ||||
8 | Mg | 0.5 | 2000 | 1907 | |||
9 | 1.0 | 1866 | 1752 | ||||
10 | Zr | 0.5 | 2002 | 1907 | |||
11 | 1.0 | 1870 | 1753 | ||||
12 | Al | 0.5 | 2005 | 1907 | |||
13 | 1.0 | 1872 | 1755 | ||||
14 | Mo | 0.5 | 2004 | 1908 | |||
15 | 1.0 | 1870 | 1757 | ||||
16 | W | 0.5 | 2003 | 1909 | |||
17 | 1.0 | 1869 | 1755 | ||||
18 | Y | 0.5 | 2003 | 1909 | |||
19 | 1.0 | 1867 | 1757 | ||||
21 | 2.5 | 无 | - | 1755 | 707 | ||
22 | Nb | 0.5 | 1750 | 1701 | |||
23 | 1.0 | 1657 | 1607 | ||||
24 | Mn | 0.5 | 1755 | 1702 | |||
25 | 1.0 | 1655 | 1607 | ||||
26 | Ti | 0.5 | 1757 | 1705 | |||
27 | 1.0 | 1655 | 1607 | ||||
28 | Mg | 0.5 | 1747 | 1704 | |||
29 | 1.0 | 1658 | 1605 | ||||
30 | Zr | 0.5 | 1748 | 1707 | |||
31 | 1.0 | 1655 | 1600 | ||||
32 | Al | 0.5 | 1757 | 1705 | |||
33 | 1.0 | 1660 | 1602 | ||||
34 | Mo | 0.5 | 1755 | 1707 | |||
35 | 1.0 | 1667 | 1605 | ||||
36 | W | 0.5 | 1757 | 1705 | |||
37 | 1.0 | 1664 | 1602 | ||||
38 | Y | 0.5 | 1755 | 1704 | |||
39 | 1.0 | 1660 | 1605 |
《电池5D-1~5D-39》
除了将正极合剂浆料中添加的硅烷偶联剂改成3,3,3-三氟丙基三甲氧基硅烷之外,与电池5A-1~5A-39相同地分别制作电池5D-1~5D-39,并相同地评价间歇循环性能。结果如表5D所示。
[表5D]
锂复合氧化物:LiNi0.34Co0.33Mn0.33O2 | |||||||
电池No | 偶联剂 | 元素Le | 间歇循环性能500循环后容量 | ||||
添加量 | 添加量 | 充电后放置 | |||||
(wt%) | (mol%) | 45℃下30分钟(mAh) | 45℃下720分钟(mAh) | ||||
5D | 1 | 3,3,3-三氟丙基三甲氧基硅烷 | 1.0 | 无 | - | 2005 | 790 |
2 | Nb | 0.5 | 2004 | 1905 | |||
3 | 1.0 | 1855 | 1750 | ||||
4 | Mn | 0.5 | 2003 | 1900 | |||
5 | 1.0 | 1856 | 1749 | ||||
6 | Ti | 0.5 | 2002 | 1902 | |||
7 | 1.0 | 1857 | 1748 | ||||
8 | Mg | 0.5 | 2000 | 1905 | |||
9 | 1.0 | 1857 | 1744 | ||||
10 | Zr | 0.5 | 2004 | 1900 | |||
11 | 1.0 | 1855 | 1744 | ||||
12 | Al | 0.5 | 2004 | 1904 | |||
13 | 1.0 | 1850 | 1749 | ||||
14 | Mo | 0.5 | 2005 | 1905 | |||
15 | 1.0 | 1854 | 1748 | ||||
16 | W | 0.5 | 2005 | 1905 | |||
17 | 1.0 | 1850 | 1747 | ||||
18 | Y | 0.5 | 2004 | 1904 | |||
19 | 1.0 | 1852 | 1747 | ||||
21 | 2.5 | 无 | - | 1750 | 722 | ||
22 | Nb | 0.5 | 1740 | 1685 | |||
23 | 1.0 | 1620 | 1600 | ||||
24 | Mn | 0.5 | 1745 | 1685 | |||
25 | 1.0 | 1625 | 1600 | ||||
26 | Ti | 0.5 | 1740 | 1687 | |||
27 | 1.0 | 1622 | 1602 | ||||
28 | Mg | 0.5 | 1744 | 1687 | |||
29 | 1.0 | 1623 | 1605 | ||||
30 | Zr | 0.5 | 1743 | 1684 | |||
31 | 1.0 | 1624 | 1604 | ||||
32 | Al | 0.5 | 1744 | 1689 | |||
33 | 1.0 | 1625 | 1604 | ||||
34 | Mo | 0.5 | 1745 | 1684 | |||
35 | 1.0 | 1625 | 1605 | ||||
36 | W | 0.5 | 1742 | 1685 | |||
37 | 1.0 | 1625 | 1605 | ||||
38 | Y | 0.5 | 1744 | 1685 | |||
39 | 1.0 | 1624 | 1605 |
《电池5E-1~5E-39》
除了将正极合剂浆料中添加的硅烷偶联剂改成3,3,4,4,5,5,6,6,6-九氟己基三氯硅烷之外,与电池5A-1~5A-39相同地分别制作电池5E-1~5E-39,并相同地评价间歇循环性能。结果如表5E所示。
[表5E]
锂复合氧化物:LiNi0.34Co0.33Mn0.33O2 | |||||||
电池No | 偶联剂 | 元素Le | 间歇循环性能500循环后容量 | ||||
添加量 | 添加量 | 充电后放置 | |||||
(wt%) | (mol%) | 45℃下30分钟(mAh) | 45℃下720分钟(mAh) | ||||
5E | 1 | 3,3,4,4,5,5,6,6,6-九氟己基三氯硅烷 | 1.0 | 无 | - | 2002 | 871 |
2 | Nb | 0.5 | 1999 | 1898 | |||
3 | 1.0 | 1847 | 1750 | ||||
4 | Mn | 0.5 | 1997 | 1899 | |||
5 | 1.0 | 1845 | 1748 | ||||
6 | Ti | 0.5 | 1999 | 1900 | |||
7 | 1.0 | 1844 | 1749 | ||||
8 | Mg | 0.5 | 2000 | 1902 | |||
9 | 1.0 | 1844 | 1745 | ||||
10 | Zr | 0.5 | 2000 | 1905 | |||
11 | 1.0 | 1845 | 1748 | ||||
12 | Al | 0.5 | 1999 | 1899 | |||
13 | 1.0 | 1846 | 1746 | ||||
14 | Mo | 0.5 | 1998 | 1898 | |||
15 | 1.0 | 1847 | 1748 | ||||
16 | W | 0.5 | 1997 | 1897 | |||
17 | 1.0 | 1848 | 1747 | ||||
18 | Y | 0.5 | 1997 | 1895 | |||
19 | 1.0 | 1849 | 1747 | ||||
21 | 2.5 | 无 | - | 1750 | 701 | ||
22 | Nb | 0.5 | 1745 | 1700 | |||
23 | 1.0 | 1600 | 1600 | ||||
24 | Mn | 0.5 | 1748 | 1700 | |||
25 | 1.0 | 1600 | 1607 | ||||
26 | Ti | 0.5 | 1749 | 1703 | |||
27 | 1.0 | 1605 | 1605 | ||||
28 | Mg | 0.5 | 1748 | 1704 | |||
29 | 1.0 | 1608 | 1607 | ||||
30 | Zr | 0.5 | 1744 | 1703 | |||
31 | 1.0 | 1607 | 1601 | ||||
32 | Al | 0.5 | 1745 | 1705 | |||
33 | 1.0 | 1605 | 1605 | ||||
34 | Mo | 0.5 | 1747 | 1706 | |||
35 | 1.0 | 1607 | 1607 | ||||
36 | W | 0.5 | 1747 | 1707 | |||
37 | 1.0 | 1606 | 1601 | ||||
38 | Y | 0.5 | 1751 | 1701 | |||
39 | 1.0 | 1605 | 1604 |
《电池5F-1~5F-39》
除了将正极合剂浆料中添加的硅烷偶联剂改成6-三乙氧基甲硅烷基-2-降冰片烯之外,与电池5A-1~5A-39相同地分别制作电池5F-1~5F-39,并相同地评价间歇循环性能。结果如表5F所示。
[表5F]
锂复合氧化物:LiNi0.34Co0.33Mn0.33O2 | |||||||
电池No | 偶联剂 | 元素Le | 间歇循环性能500循环后容量 | ||||
添加量 | 添加量 | 充电后放置 | |||||
(wt%) | (mol%) | 45℃下30分钟(mAh) | 45℃下720分钟(mAh) | ||||
5F | 1 | 6-三乙氧基甲硅烷基-2-降冰片烯 | 1.0 | 无 | - | 2007 | 897 |
2 | Nb | 0.5 | 2000 | 1900 | |||
3 | 1.0 | 1850 | 1752 | ||||
4 | Mn | 0.5 | 2002 | 1905 | |||
5 | 1.0 | 1840 | 1750 | ||||
6 | Ti | 0.5 | 2005 | 1900 | |||
7 | 1.0 | 1845 | 1755 | ||||
8 | Mg | 0.5 | 2000 | 1905 | |||
9 | 1.0 | 1847 | 1750 | ||||
10 | Zr | 0.5 | 2005 | 1905 | |||
11 | 1.0 | 1847 | 1752 | ||||
12 | Al | 0.5 | 2000 | 1907 | |||
13 | 1.0 | 1845 | 1752 | ||||
14 | Mo | 0.5 | 2001 | 1907 | |||
15 | 1.0 | 1847 | 1750 | ||||
16 | W | 0.5 | 2003 | 1902 | |||
17 | 1.0 | 1847 | 1750 | ||||
18 | Y | 0.5 | 2002 | 1902 | |||
19 | 1.0 | 1847 | 1755 | ||||
21 | 2.5 | 无 | - | 1755 | 701 | ||
22 | Nb | 0.5 | 1750 | 1700 | |||
23 | 1.0 | 1650 | 1600 | ||||
24 | Mn | 0.5 | 1751 | 1702 | |||
25 | 1.0 | 1648 | 1605 | ||||
26 | Ti | 0.5 | 1752 | 1705 | |||
27 | 1.0 | 1649 | 1608 | ||||
28 | Mg | 0.5 | 1750 | 1705 | |||
29 | 1.0 | 1647 | 1607 | ||||
30 | Zr | 0.5 | 1752 | 1700 | |||
31 | 1.0 | 1648 | 1607 | ||||
32 | Al | 0.5 | 1751 | 1705 | |||
33 | 1.0 | 1648 | 1604 | ||||
34 | Mo | 0.5 | 1750 | 1705 | |||
35 | 1.0 | 1648 | 1604 | ||||
36 | W | 0.5 | 1749 | 1700 | |||
37 | 1.0 | 1648 | 1606 | ||||
38 | Y | 0.5 | 1748 | 1700 | |||
39 | 1.0 | 1650 | 1605 |
《电池5R-1~5R-19》
作为比较例,除了未使用硅烷偶联剂之外,与电池5A-1~5A-19相同地分别制作电池5R-1~5R-19,并相同地评价间歇循环性能。结果如表5R所示。
[表5R]
锂复合氧化物:LiNi0.34Co0.33Mn0.33O2 | |||||||
电池No | 偶联剂 | 元素Le | 间歇循环性能500循环后容量 | ||||
添加量 | 添加量 | 充电后放置 | |||||
(wt%) | (mol%) | 45℃下30分钟(mAh) | 45℃下720分钟(mAh) | ||||
5R | 1 | 无 | - | 无 | - | 2010 | 809 |
2 | Nb | 0.5 | 2002 | 802 | |||
3 | 1.0 | 1866 | 801 | ||||
4 | Mn | 0.5 | 2005 | 799 | |||
5 | 1.0 | 1867 | 805 | ||||
6 | Ti | 0.5 | 2000 | 804 | |||
7 | 1.0 | 1866 | 802 | ||||
8 | Mg | 0.5 | 2005 | 804 | |||
9 | 1.0 | 1869 | 806 | ||||
10 | Zr | 0.5 | 2005 | 802 | |||
11 | 1.0 | 1870 | 799 | ||||
12 | Al | 0.5 | 2007 | 798 | |||
13 | 1.0 | 1872 | 797 | ||||
14 | Mo | 0.5 | 2010 | 804 | |||
15 | 1.0 | 1871 | 805 | ||||
16 | W | 0.5 | 2008 | 807 | |||
17 | 1.0 | 1870 | 797 | ||||
18 | Y | 0.5 | 2009 | 799 | |||
19 | 1.0 | 1867 | 797 |
实施例6
《电池6A-1~6A-39》
以Ni原子、Co原子和Mn原子的摩尔比达到80∶15∶5的方式混合硫酸镍、硫酸钴和硫酸锰。将3.2kg的该混合物溶解到10L的水中而得到原料溶液。在原料溶液中,加入400g的氢氧化钠,生成沉淀。将沉淀进行充分水洗,并使其干燥,得到共沉淀氢氧化物。
将784g的氢氧化锂混合到3kg的上述得到的Ni-Co-Mn共沉淀氢氧化物中,在氧分压为0.5气压的气氛中,在750℃的合成温度下烧成10小时。结果得到含有Mn作为元素L的Ni/Co类Li复合氧化物(LiNi0.8Co0.15Mn0.05O2)。
除了使用上述得到的Ni/Co类Li复合氧化物之外,与实施例1的电池1A-1~1A-39相同,使用3-巯基丙基三甲氧基硅烷,分别制作电池6A-1~6A-39,并相同地评价间歇循环性能。结果如表6A所示。
[表6A]
锂复合氧化物:LiNi0.80Co0.15Mn0.05O2 | |||||||
电池No | 偶联剂 | 元素Le | 间歇循环性能500循环后容量 | ||||
添加量 | 添加量 | 充电后放置 | |||||
(wt%) | (mol%) | 45℃下30分钟(mAh) | 45℃下720分钟(mAh) | ||||
6A | 1 | 3-巯基丙基三甲氧基硅烷 | 1.0 | 无 | - | 1770 | 717 |
2 | Nb | 0.5 | 1754 | 1719 | |||
3 | 1.0 | 1721 | 1687 | ||||
4 | Mn | 0.5 | 1752 | 1717 | |||
5 | 1.0 | 1724 | 1690 | ||||
6 | Ti | 0.5 | 1750 | 1715 | |||
7 | 1.0 | 1725 | 1691 | ||||
8 | Mg | 0.5 | 1748 | 1713 | |||
9 | 1.0 | 1720 | 1686 | ||||
10 | Zr | 0.5 | 1749 | 1697 | |||
11 | 1.0 | 1721 | 1669 | ||||
12 | Al | 0.5 | 1744 | 1692 | |||
13 | 1.0 | 1722 | 1670 | ||||
14 | Mo | 0.5 | 1748 | 1696 | |||
15 | 1.0 | 1728 | 1676 | ||||
16 | W | 0.5 | 1749 | 1697 | |||
17 | 1.0 | 1729 | 1677 | ||||
18 | Y | 0.5 | 1745 | 1693 | |||
19 | 1.0 | 1724 | 1672 | ||||
21 | 2.5 | 无 | - | 1735 | 697 | ||
22 | Nb | 0.5 | 1722 | 1670 | |||
23 | 1.0 | 1705 | 1662 | ||||
24 | Mn | 0.5 | 1724 | 1681 | |||
25 | 1.0 | 1710 | 1667 | ||||
26 | Ti | 0.5 | 1728 | 1685 | |||
27 | 1.0 | 1708 | 1665 | ||||
28 | Mg | 0.5 | 1724 | 1681 | |||
29 | 1.0 | 1709 | 1658 | ||||
30 | Zr | 0.5 | 1726 | 1674 | |||
31 | 1.0 | 1701 | 1650 | ||||
32 | Al | 0.5 | 1725 | 1673 | |||
33 | 1.0 | 1705 | 1654 | ||||
34 | Mo | 0.5 | 1724 | 1672 | |||
35 | 1.0 | 1707 | 1656 | ||||
36 | W | 0.5 | 1722 | 1670 | |||
37 | 1.0 | 1709 | 1658 | ||||
38 | Y | 0.5 | 1721 | 1669 | |||
39 | 1.0 | 1708 | 1657 |
《电池6B-1~6B-39》
除了将正极合剂浆料中添加的硅烷偶联剂改成己基三甲氧基硅烷之外,与电池6A-1~6A-39相同地分别制作电池6B-1~6B-39,并相同地评价间歇循环性能。结果如表6B所示。
[表6B]
锂复合氧化物:LiNi0.80Co0.15Mn0.05O2 | |||||||
电池No | 偶联剂 | 元素Le | 间歇循环性能500循环后容量 | ||||
添加量 | 添加量 | 充电后放置 | |||||
(wt%) | (mol%) | 45℃下30分钟(mAh) | 45℃下720分钟(mAh) | ||||
6B | 1 | 己基三甲氧基硅烷 | 1.0 | 无 | - | 1760 | 711 |
2 | Nb | 0.5 | 1755 | 1711 | |||
3 | 1.0 | 1720 | 1677 | ||||
4 | Mn | 0.5 | 1751 | 1707 | |||
5 | 1.0 | 1721 | 1678 | ||||
6 | Ti | 0.5 | 1752 | 1708 | |||
7 | 1.0 | 1725 | 1682 | ||||
8 | Mg | 0.5 | 1755 | 1711 | |||
9 | 1.0 | 1720 | 1677 | ||||
10 | Zr | 0.5 | 1754 | 1710 | |||
11 | 1.0 | 1724 | 1681 | ||||
12 | Al | 0.5 | 1750 | 1706 | |||
13 | 1.0 | 1725 | 1682 | ||||
14 | Mo | 0.5 | 1752 | 1708 | |||
15 | 1.0 | 1720 | 1668 | ||||
16 | W | 0.5 | 1754 | 1701 | |||
17 | 1.0 | 1721 | 1669 | ||||
18 | Y | 0.5 | 1752 | 1699 | |||
19 | 1.0 | 1724 | 1672 | ||||
21 | 2.5 | 无 | - | 1751 | 671 | ||
22 | Nb | 0.5 | 1729 | 1677 | |||
23 | 1.0 | 1705 | 1671 | ||||
24 | Mn | 0.5 | 1747 | 1712 | |||
25 | 1.0 | 1704 | 1670 | ||||
26 | Ti | 0.5 | 1745 | 1710 | |||
27 | 1.0 | 1702 | 1668 | ||||
28 | Mg | 0.5 | 1748 | 1713 | |||
29 | 1.0 | 1705 | 1671 | ||||
30 | Zr | 0.5 | 1744 | 1709 | |||
31 | 1.0 | 1704 | 1653 | ||||
32 | Al | 0.5 | 1740 | 1688 | |||
33 | 1.0 | 1702 | 1651 | ||||
34 | Mo | 0.5 | 1743 | 1691 | |||
35 | 1.0 | 1701 | 1650 | ||||
36 | W | 0.5 | 1744 | 1692 | |||
37 | 1.0 | 1709 | 1658 | ||||
38 | Y | 0.5 | 1745 | 1693 | |||
39 | 1.0 | 1701 | 1650 |
《电池6C-1~6C-39》
除了将正极合剂浆料中添加的硅烷偶联剂改成3-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷之外,与电池6A-1~6A-39相同地分别制作电池6C-1~6C-39,并相同地评价间歇循环性能。结果如表6C所示。
[表6C]
锂复合氧化物:LiNi0.80Co0.15Mn0.05O2 | |||||||
电池No | 偶联剂 | 元素Le | 间歇循环性能500循环后容量 | ||||
添加量 | 添加量 | 充电后放置 | |||||
(wt%) | (mol%) | 45℃下30分钟(mAh) | 45℃下720分钟(mAh) | ||||
6C | 1 | 3-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷 | 1.0 | 无 | - | 1760 | 697 |
2 | Nb | 0.5 | 1752 | 1699 | |||
3 | 1.0 | 1722 | 1670 | ||||
4 | Mn | 0.5 | 1751 | 1698 | |||
5 | 1.0 | 1724 | 1672 | ||||
6 | Ti | 0.5 | 1755 | 1702 | |||
7 | 1.0 | 1724 | 1672 | ||||
8 | Mg | 0.5 | 1752 | 1699 | |||
9 | 1.0 | 1722 | 1670 | ||||
10 | Zr | 0.5 | 1755 | 1702 | |||
11 | 1.0 | 1724 | 1672 | ||||
12 | Al | 0.5 | 1754 | 1701 | |||
13 | 1.0 | 1727 | 1684 | ||||
14 | Mo | 0.5 | 1758 | 1714 | |||
15 | 1.0 | 1722 | 1679 | ||||
16 | W | 0.5 | 1752 | 1708 | |||
17 | 1.0 | 1724 | 1681 | ||||
18 | Y | 0.5 | 1757 | 1713 | |||
19 | 1.0 | 1723 | 1680 | ||||
21 | 2.5 | 无 | - | 1720 | 677 | ||
22 | Nb | 0.5 | 1722 | 1679 | |||
23 | 1.0 | 1702 | 1659 | ||||
24 | Mn | 0.5 | 1724 | 1681 | |||
25 | 1.0 | 1705 | 1662 | ||||
26 | Ti | 0.5 | 1728 | 1693 | |||
27 | 1.0 | 1704 | 1670 | ||||
28 | Mg | 0.5 | 1725 | 1691 | |||
29 | 1.0 | 1707 | 1673 | ||||
30 | Zr | 0.5 | 1724 | 1690 | |||
31 | 1.0 | 1706 | 1672 | ||||
32 | Al | 0.5 | 1722 | 1688 | |||
33 | 1.0 | 1708 | 1674 | ||||
34 | Mo | 0.5 | 1726 | 1691 | |||
35 | 1.0 | 1704 | 1670 | ||||
36 | W | 0.5 | 1725 | 1691 | |||
37 | 1.0 | 1705 | 1671 | ||||
38 | Y | 0.5 | 1727 | 1692 | |||
39 | 1.0 | 1702 | 1668 |
《电池6R-1~6R-19》
作为比较例,除了未使用硅烷偶联剂之外,与电池6A-1~6A-19相同地分别制作电池6R-1~6R-19,并相同地评价间歇循环性能。结果如表6R所示。
[表6R]
锂复合氧化物:LiNi0.80Co0.15Mn0.05O2 | |||||||
电池No | 偶联剂 | 元素Le | 间歇循环性能500循环后容量 | ||||
添加量 | 添加量 | 充电后放置 | |||||
(wt%) | (mol%) | 45℃下30分钟(mAh) | 45℃下720分钟(mAh) | ||||
6R | 1 | 无 | - | 无 | - | 1750 | 570 |
2 | Nb | 0.5 | 1752 | 581 | |||
3 | 1.0 | 1720 | 540 | ||||
4 | Mn | 0.5 | 1754 | 582 | |||
5 | 1.0 | 1725 | 542 | ||||
6 | Ti | 0.5 | 1752 | 585 | |||
7 | 1.0 | 1720 | 541 | ||||
8 | Mg | 0.5 | 1754 | 584 | |||
9 | 1.0 | 1721 | 547 | ||||
10 | Zr | 0.5 | 1750 | 584 | |||
11 | 1.0 | 1724 | 543 | ||||
12 | Al | 0.5 | 1754 | 587 | |||
13 | 1.0 | 1720 | 542 | ||||
14 | Mo | 0.5 | 1752 | 589 | |||
15 | 1.0 | 1724 | 540 | ||||
16 | W | 0.5 | 1754 | 587 | |||
17 | 1.0 | 1725 | 541 | ||||
18 | Y | 0.5 | 1754 | 586 | |||
19 | 1.0 | 1728 | 548 |
实施例7
《电池7A-1~7A-39》
以Ni原子和Co原子的摩尔比达到75∶25的方式混合硫酸镍和硫酸钴。将3.2kg的该混合物溶解到10L的水中而得到原料溶液。在原料溶液中,加入400g的氢氧化钠,生成沉淀。将沉淀进行充分水洗,并使其干燥,得到共沉淀氢氧化物。
将784g的氢氧化锂混合到3kg的上述得到的Ni-Co共沉淀氢氧化物中,在氧分压为0.5气压的气氛中,在750℃的合成温度下烧成10小时。结果得到不含元素L的Ni/Co类Li复合氧化物(LiNi0.75Co0.25O2)。
除了使用上述得到的Ni/Co类Li复合氧化物之外,与实施例1的电池1A-1~1A-39相同,使用3-巯基丙基三甲氧基硅烷,分别制作电池7A-1~7A-39,并相同地评价间歇循环性能。结果如表7A所示。
[表7A]
锂复合氧化物:LiNi0.75Co0.25O2 | |||||||
电池No | 偶联剂 | 元素Le | 间歇循环性能500循环后容量 | ||||
添加量 | 添加量 | 充电后放置 | |||||
(wt%) | (mol%) | 45℃下30分钟(mAh) | 45℃下720分钟(mAh) | ||||
7A | 1 | 三甲氧基硅3-巯基丙基烷 | 1.0 | 无 | - | 2188 | 710 |
2 | Nb | 0.5 | 2188 | 2180 | |||
3 | 1.0 | 2020 | 2008 | ||||
4 | Mn | 0.5 | 2185 | 2182 | |||
5 | 1.0 | 2022 | 2005 | ||||
6 | Ti | 0.5 | 2184 | 2187 | |||
7 | 1.0 | 2025 | 2004 | ||||
8 | Mg | 0.5 | 2187 | 2185 | |||
9 | 1.0 | 2027 | 2002 | ||||
10 | Zr | 0.5 | 2185 | 2181 | |||
11 | 1.0 | 2027 | 2001 | ||||
12 | Al | 0.5 | 2184 | 2187 | |||
13 | 1.0 | 2025 | 2002 | ||||
14 | Mo | 0.5 | 2182 | 2181 | |||
15 | 1.0 | 2027 | 2005 | ||||
16 | W | 0.5 | 2180 | 2180 | |||
17 | 1.0 | 2027 | 2002 | ||||
18 | Y | 0.5 | 2188 | 2187 | |||
19 | 1.0 | 2021 | 2000 | ||||
21 | 2.5 | 无 | - | 2007 | 692 | ||
22 | Nb | 0.5 | 2002 | 1920 | |||
23 | 1.0 | 1907 | 1815 | ||||
24 | Mn | 0.5 | 2005 | 1922 | |||
25 | 1.0 | 1905 | 1817 | ||||
26 | Ti | 0.5 | 2004 | 1921 | |||
27 | 1.0 | 1902 | 1812 | ||||
28 | Mg | 0.5 | 2006 | 1925 | |||
29 | 1.0 | 1900 | 1810 | ||||
30 | Zr | 0.5 | 2003 | 1927 | |||
31 | 1.0 | 1905 | 1817 | ||||
32 | Al | 0.5 | 2002 | 1923 | |||
33 | 1.0 | 1902 | 1815 | ||||
34 | Mo | 0.5 | 2007 | 1924 | |||
35 | 1.0 | 1901 | 1812 | ||||
36 | W | 0.5 | 2001 | 1925 | |||
37 | 1.0 | 1905 | 1817 | ||||
38 | Y | 0.5 | 2003 | 1927 | |||
39 | 1.0 | 1904 | 1817 |
《电池7B-1~7B-39》
除了将正极合剂浆料中添加的硅烷偶联剂改成己基三甲氧基硅烷之外,与电池7A-1~7A-39相同地分别制作电池7B-1~7B-39,并相同地评价间歇循环性能。结果如表7B所示。
[表7B]
锂复合氧化物:LiNi0.75Co0.25O2 | |||||||
电池No | 偶联剂 | 元素Le | 间歇循环性能500循环后容量 | ||||
添加量 | 添加量 | 充电后放置 | |||||
(wt%) | (mol%) | 45℃下30分钟(mAh) | 45℃下720分钟(mAh) | ||||
7B | 1 | 氧基硅烷己基三甲 | 1.0 | 无 | - | 2190 | 715 |
2 | Nb | 0.5 | 2187 | 2155 | |||
3 | 1.0 | 2015 | 2004 | ||||
4 | Mn | 0.5 | 2185 | 2160 | |||
5 | 1.0 | 2012 | 2002 | ||||
6 | Ti | 0.5 | 2184 | 2154 | |||
7 | 1.0 | 2010 | 2000 | ||||
8 | Mg | 0.5 | 2182 | 2155 | |||
9 | 1.0 | 2015 | 2001 | ||||
10 | Zr | 0.5 | 2188 | 2154 | |||
11 | 1.0 | 2010 | 2002 | ||||
12 | Al | 0.5 | 2187 | 2157 | |||
13 | 1.0 | 2012 | 2005 | ||||
14 | Mo | 0.5 | 2189 | 2155 | |||
15 | 1.0 | 2012 | 2004 | ||||
16 | W | 0.5 | 2188 | 2158 | |||
17 | 1.0 | 2010 | 2003 | ||||
18 | Y | 0.5 | 2185 | 2154 | |||
19 | 1.0 | 2011 | 2003 | ||||
21 | 2.5 | 无 | - | 2000 | 620 | ||
22 | Nb | 0.5 | 2002 | 1905 | |||
23 | 1.0 | 1900 | 1801 | ||||
24 | Mn | 0.5 | 2005 | 1902 | |||
25 | 1.0 | 1905 | 1802 | ||||
26 | Ti | 0.5 | 2007 | 1901 | |||
27 | 1.0 | 1907 | 1805 | ||||
28 | Mg | 0.5 | 2005 | 1907 | |||
29 | 1.0 | 1905 | 1804 | ||||
30 | Zr | 0.5 | 2007 | 1902 | |||
31 | 1.0 | 1907 | 1804 | ||||
32 | Al | 0.5 | 2001 | 1905 | |||
33 | 1.0 | 1904 | 1802 | ||||
34 | Mo | 0.5 | 2005 | 1907 | |||
35 | 1.0 | 1902 | 1800 | ||||
36 | W | 0.5 | 2008 | 1905 | |||
37 | 1.0 | 1904 | 1807 | ||||
38 | Y | 0.5 | 2001 | 1900 | |||
39 | 1.0 | 1902 | 1807 |
《电池7C-1~7C-39》
除了将正极合剂浆料中添加的硅烷偶联剂改成3-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷之外,与电池7A-1~7A-39相同地分别制作电池7C-1~7C-39,并相同地评价间歇循环性能。结果如表7C所示。
[表7C]
锂复合氧化物:LiNi0.75Co0.25O2 | |||||||
电池No | 偶联剂 | 元素Le | 间歇循环性能500循环后容量 | ||||
添加量 | 添加量 | 充电后放置 | |||||
(wt%) | (mol%) | 45℃下30分钟(mAh) | 45℃下720分钟(mAh) | ||||
7C | 1 | 3-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷 | 1.0 | 无 | - | 2192 | 740 |
2 | Nb | 0.5 | 2188 | 2145 | |||
3 | 1.0 | 2012 | 2004 | ||||
4 | Mn | 0.5 | 2180 | 2140 | |||
5 | 1.0 | 2017 | 2005 | ||||
6 | Ti | 0.5 | 2185 | 2144 | |||
7 | 1.0 | 2012 | 2007 | ||||
8 | Mg | 0.5 | 2182 | 2142 | |||
9 | 1.0 | 2010 | 2002 | ||||
10 | Zr | 0.5 | 2187 | 2147 | |||
11 | 1.0 | 2017 | 2000 | ||||
12 | Al | 0.5 | 2187 | 2145 | |||
13 | 1.0 | 2015 | 2007 | ||||
14 | Mo | 0.5 | 2185 | 2144 | |||
15 | 1.0 | 2017 | 2005 | ||||
16 | W | 0.5 | 2181 | 2142 | |||
17 | 1.0 | 2015 | 2002 | ||||
18 | Y | 0.5 | 2187 | 2147 | |||
19 | 1.0 | 2011 | 2007 | ||||
21 | 2.5 | 无 | - | 2007 | 627 | ||
22 | Nb | 0.5 | 2005 | 1910 | |||
23 | 1.0 | 1908 | 1805 | ||||
24 | Mn | 0.5 | 2002 | 1908 | |||
25 | 1.0 | 1905 | 1802 | ||||
26 | Ti | 0.5 | 2005 | 1907 | |||
27 | 1.0 | 1907 | 1800 | ||||
28 | Mg | 0.5 | 2004 | 1911 | |||
29 | 1.0 | 1901 | 1805 | ||||
30 | Zr | 0.5 | 2003 | 1907 | |||
31 | 1.0 | 1905 | 1807 | ||||
32 | Al | 0.5 | 2004 | 1908 | |||
33 | 1.0 | 1907 | 1807 | ||||
34 | Mo | 0.5 | 2005 | 1909 | |||
35 | 1.0 | 1905 | 1805 | ||||
36 | W | 0.5 | 2002 | 1912 | |||
37 | 1.0 | 1902 | 1800 | ||||
38 | Y | 0.5 | 2001 | 1911 | |||
39 | 1.0 | 1904 | 1801 |
《电池7D-1~7D-39》
除了将正极合剂浆料中添加的硅烷偶联剂改成3,3,3-三氟丙基三甲氧基硅烷之外,与电池7A-1~7A-39相同地分别制作电池7D-1~7D-39,并相同地评价间歇循环性能。结果如表7D所示。
[表7D]
锂复合氧化物:LiNi0.75Co0.25O2 | |||||||
电池No | 偶联剂 | 元素Le | 间歇循环性能500循环后容量 | ||||
添加量 | 添加量 | 充电后放置 | |||||
(wt%) | (mol%) | 45℃下30分钟(mAh) | 45℃下720分钟(mAh) | ||||
7D | 1 | 3,3,3-三氟丙基三甲氧基硅烷 | 1.0 | 无 | - | 2187 | 725 |
2 | Nb | 0.5 | 2177 | 2100 | |||
3 | 1.0 | 2010 | 2005 | ||||
4 | Mn | 0.5 | 2175 | 2105 | |||
5 | 1.0 | 2011 | 2002 | ||||
6 | Ti | 0.5 | 2174 | 2104 | |||
7 | 1.0 | 2009 | 2000 | ||||
8 | Mg | 0.5 | 2175 | 2103 | |||
9 | 1.0 | 2012 | 2001 | ||||
10 | Zr | 0.5 | 2177 | 2102 | |||
11 | 1.0 | 2011 | 2000 | ||||
12 | Al | 0.5 | 2171 | 2100 | |||
13 | 1.0 | 2015 | 2005 | ||||
14 | Mo | 0.5 | 2172 | 2101 | |||
15 | 1.0 | 2013 | 2004 | ||||
16 | W | 0.5 | 2172 | 2107 | |||
17 | 1.0 | 2010 | 2002 | ||||
18 | Y | 0.5 | 2177 | 2107 | |||
19 | 1.0 | 2008 | 2000 | ||||
21 | 2.5 | 无 | - | 2007 | 711 | ||
22 | Nb | 0.5 | 2002 | 1908 | |||
23 | 1.0 | 1905 | 1802 | ||||
24 | Mn | 0.5 | 2001 | 1902 | |||
25 | 1.0 | 1904 | 1800 | ||||
26 | Ti | 0.5 | 2004 | 1905 | |||
27 | 1.0 | 1902 | 1800 | ||||
28 | Mg | 0.5 | 2000 | 1904 | |||
29 | 1.0 | 1900 | 1807 | ||||
30 | Zr | 0.5 | 2001 | 1905 | |||
31 | 1.0 | 1907 | 1804 | ||||
32 | Al | 0.5 | 2005 | 1904 | |||
33 | 1.0 | 1905 | 1805 | ||||
34 | Mo | 0.5 | 2001 | 1908 | |||
35 | 1.0 | 1900 | 1802 | ||||
36 | W | 0.5 | 2004 | 1902 | |||
37 | 1.0 | 1907 | 1804 | ||||
38 | Y | 0.5 | 2000 | 1900 | |||
39 | 1.0 | 1905 | 1802 |
《电池7E-1~7E-39》
除了将正极合剂浆料中添加的硅烷偶联剂改成3,3,4,4,5,5,6,6,6-九氟己基三氯硅烷之外,与电池7A-1~7A-39相同地分别制作电池7E-1~7E-39,并相同地评价间歇循环性能。结果如表7E所示。
[表7E]
锂复合氧化物:LiNi0.75Co0.25O2 | |||||||
电池No | 偶联剂 | 元素Le | 间歇循环性能500循环后容量 | ||||
添加量 | 添加量 | 充电后放置 | |||||
(wt%) | (mol%) | 45℃下30分钟(mAh) | 45℃下720分钟(mAh) | ||||
7E | 1 | 3,3,4,4,5,5,6,6,6-九氟己基三氯硅烷 | 1.0 | 无 | - | 2188 | 712 |
2 | Nb | 0.5 | 2180 | 2155 | |||
3 | 1.0 | 2017 | 2004 | ||||
4 | Mn | 0.5 | 2182 | 2156 | |||
5 | 1.0 | 2015 | 2007 | ||||
6 | Ti | 0.5 | 2188 | 2155 | |||
7 | 1.0 | 2012 | 2008 | ||||
8 | Mg | 0.5 | 2187 | 2157 | |||
9 | 1.0 | 2011 | 2000 | ||||
10 | Zr | 0.5 | 2185 | 2154 | |||
11 | 1.0 | 2011 | 2000 | ||||
12 | Al | 0.5 | 2184 | 2152 | |||
13 | 1.0 | 2017 | 2002 | ||||
14 | Mo | 0.5 | 2185 | 2150 | |||
15 | 1.0 | 2015 | 2003 | ||||
16 | W | 0.5 | 2187 | 2155 | |||
17 | 1.0 | 2011 | 2007 | ||||
18 | Y | 0.5 | 2188 | 2157 | |||
19 | 1.0 | 2014 | 2005 | ||||
21 | 2.5 | 无 | - | 2003 | 671 | ||
22 | Nb | 0.5 | 2000 | 1902 | |||
23 | 1.0 | 1900 | 1801 | ||||
24 | Mn | 0.5 | 2002 | 1901 | |||
25 | 1.0 | 1902 | 1802 | ||||
26 | Ti | 0.5 | 2001 | 1902 | |||
27 | 1.0 | 1901 | 1800 | ||||
28 | Mg | 0.5 | 2001 | 1905 | |||
29 | 1.0 | 1905 | 1800 | ||||
30 | Zr | 0.5 | 2002 | 1908 | |||
31 | 1.0 | 1904 | 1802 | ||||
32 | Al | 0.5 | 2004 | 1907 | |||
33 | 1.0 | 1903 | 1810 | ||||
34 | Mo | 0.5 | 2003 | 1908 | |||
35 | 1.0 | 1902 | 1809 | ||||
36 | W | 0.5 | 2002 | 1905 | |||
37 | 1.0 | 1900 | 1807 | ||||
38 | Y | 0.5 | 2003 | 1904 | |||
39 | 1.0 | 1900 | 1805 |
《电池7F-1~7F-39》
除了将正极合剂浆料中添加的硅烷偶联剂改成6-三乙氧基甲硅烷基-2-降冰片烯之外,与电池7A-1~7A-39相同地分别制作电池7F-1~7F-39,并相同地评价间歇循环性能。结果如表7F所示。
[表7F]
锂复合氧化物:LiNi0.75Co0.25O2 | |||||||
电池No | 偶联剂 | 元素Le | 间歇循环性能500循环后容量 | ||||
添加量 | 添加量 | 充电后放置 | |||||
(wt%) | (mol%) | 45℃下30分钟(mAh) | 45℃下720分钟(mAh) | ||||
7F | 1 | 6-三乙氧基甲硅烷基-2-降冰片烯 | 1.0 | 无 | - | 2187 | 717 |
2 | Nb | 0.5 | 2187 | 2150 | |||
3 | 1.0 | 2015 | 2000 | ||||
4 | Mn | 0.5 | 2188 | 2155 | |||
5 | 1.0 | 2020 | 2002 | ||||
6 | Ti | 0.5 | 2189 | 2157 | |||
7 | 1.0 | 2022 | 2005 | ||||
8 | Mg | 0.5 | 2187 | 2155 | |||
9 | 1.0 | 2018 | 2004 | ||||
10 | Zr | 0.5 | 2185 | 2155 | |||
11 | 1.0 | 2017 | 2005 | ||||
12 | Al | 0.5 | 2189 | 2150 | |||
13 | 1.0 | 2020 | 2004 | ||||
14 | Mo | 0.5 | 2188 | 2152 | |||
15 | 1.0 | 2019 | 2005 | ||||
16 | W | 0.5 | 2190 | 2154 | |||
17 | 1.0 | 2017 | 2000 | ||||
18 | Y | 0.5 | 2192 | 2150 | |||
19 | 1.0 | 2018 | 2000 | ||||
21 | 2.5 | 无 | - | 2002 | 657 | ||
22 | Nb | 0.5 | 2005 | 1910 | |||
23 | 1.0 | 1908 | 1805 | ||||
24 | Mn | 0.5 | 2004 | 1912 | |||
25 | 1.0 | 1905 | 1802 | ||||
26 | Ti | 0.5 | 2000 | 1907 | |||
27 | 1.0 | 1904 | 1800 | ||||
28 | Mg | 0.5 | 2005 | 1907 | |||
29 | 1.0 | 1907 | 1805 | ||||
30 | Zr | 0.5 | 2007 | 1907 | |||
31 | 1.0 | 1905 | 1807 | ||||
32 | Al | 0.5 | 2005 | 1905 | |||
33 | 1.0 | 1907 | 1805 | ||||
34 | Mo | 0.5 | 2000 | 1907 | |||
35 | 1.0 | 1908 | 1804 | ||||
36 | W | 0.5 | 2002 | 1910 | |||
37 | 1.0 | 1909 | 1802 | ||||
38 | Y | 0.5 | 2003 | 1917 | |||
39 | 1.0 | 1907 | 1809 |
《电池7R-1~7R-19》
作为比较例,除了未使用硅烷偶联剂之外,与电池7A-1~7A-19相同地分别制作电池7R-1~7R-19,并相同地评价间歇循环性能。结果如表7R所示。
[表7R]
锂复合氧化物:LiNi0.75Co0.25O2 | |||||||
电池No | 偶联剂 | 元素Le | 间歇循环性能500循环后容量 | ||||
添加量 | 添加量 | 充电后放置 | |||||
(wt%) | (mol%) | 45℃下30分钟(mAh) | 45℃下720分钟(mAh) | ||||
7R | 1 | 无 | - | 无 | - | 2188 | 712 |
2 | Nb | 0.5 | 2187 | 812 | |||
3 | 1.0 | 2020 | 817 | ||||
4 | Mn | 0.5 | 2187 | 810 | |||
5 | 1.0 | 2015 | 823 | ||||
6 | Ti | 0.5 | 2187 | 824 | |||
7 | 1.0 | 2017 | 825 | ||||
8 | Mg | 0.5 | 2178 | 845 | |||
9 | 1.0 | 2020 | 814 | ||||
10 | Zr | 0.5 | 2179 | 810 | |||
11 | 1.0 | 2022 | 826 | ||||
12 | Al | 0.5 | 2175 | 825 | |||
13 | 1.0 | 2025 | 822 | ||||
14 | Mo | 0.5 | 2180 | 823 | |||
15 | 1.0 | 2027 | 822 | ||||
16 | W | 0.5 | 2182 | 820 | |||
17 | 1.0 | 2021 | 825 | ||||
18 | Y | 0.5 | 2187 | 827 | |||
19 | 1.0 | 2020 | 827 |
对用各种原料代替上述Ni/Co类Li复合氧化物来合成的锂复合氧化物也进行了评价,但是在以上的实施例中省略了对它们的说明。
本发明对包含以镍或钴为主要成分的锂复合氧化物作为正极活性物质的锂离子二次电池是有用的。根据本发明,能在不会对气体产生或内部短路时的发热抑制造成阻碍的情况下,使在更接近于锂离子二次电池的实际使用条件(例如,间歇循环)下的循环性能比以往提高。
本发明的锂离子二次电池的形状没有特别的限定,例如可以是硬币型、钮扣型、片型、圆筒型、扁平型、方型等任意的形状。由正极、负极以及隔膜形成的极板组的形态可以是卷绕型,也可以是层叠型。电池的大小可以是用于小型便携设备等的小型,也可以是用于电动车等的大型。因此,本发明的锂离子二次电池可以用于例如便携信息终端、便携电子设备、家庭用小型储电装置、摩托车、电动车、混合动力电动车等的电源。但是,用途没有特别的限定。
Claims (10)
1.一种锂离子二次电池,其具有可充放电的正极、可充放电的负极以及非水电解液,其中,所述正极包含活性物质粒子,所述活性物质粒子包含锂复合氧化物,所述锂复合氧化物用通式(1):LixM1-yLyO2表示,所述通式(1)满足0.85≤x≤1.25以及0≤y≤0.50,元素M是选自由Ni以及Co组成的组中的至少一种,元素L是选自由碱土类元素、过渡金属元素、稀土类元素、IIIb族元素以及IVb族元素组成的组中的至少一种,所述活性物质粒子的表层部包含元素Le,其为选自由Al、Mn、Ti、Mg、Zr、Nb、Mo、W以及Y组成的组中的至少一种,所述活性物质粒子被用偶联剂进行了表面处理。
2.根据权利要求1所述的锂离子二次电池,其中,在所述通式(1)中,0<y,所述元素L包含选自由Al、Mn、Ti、Mg、Zr、Nb、Mo、W以及Y组成的组中的至少一种作为必需元素。
3.根据权利要求1所述的锂离子二次电池,其中,元素L和元素Le构成不同的晶体结构。
4.根据权利要求1所述的锂离子二次电池,其中,元素Le构成具有与所述锂复合氧化物不同的晶体结构的氧化物。
5.根据权利要求1所述的锂离子二次电池,其中,相对于所述活性物质粒子100重量份,所述偶联剂的量为2重量份以下。
6.根据权利要求1所述的锂离子二次电池,其中,所述偶联剂为硅烷偶联剂。
7.根据权利要求6所述的锂离子二次电池,其中,所述硅烷偶联剂具有选自由烷氧基以及氯基组成的组中的至少一种,且具有选自由巯基、烷基以及氟基组成的组中的至少一种。
8.根据权利要求6所述的锂离子二次电池,其中,所述硅烷偶联剂形成了通过Si-O键与所述活性物质粒子的表面键合的硅化合物。
9.根据权利要求1所述的锂离子二次电池,其中,所述活性物质粒子的平均粒子直径为10μm以上。
10.根据权利要求1所述的锂离子二次电池,其中,所述非水电解液包含选自由碳酸亚乙烯酯、碳酸乙烯亚乙酯、磷腈以及氟苯组成的组中的至少一种。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005199270A JP5085856B2 (ja) | 2005-07-07 | 2005-07-07 | リチウムイオン二次電池 |
JP199270/2005 | 2005-07-07 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN101203970A true CN101203970A (zh) | 2008-06-18 |
CN100559638C CN100559638C (zh) | 2009-11-11 |
Family
ID=37636937
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CNB2006800224561A Expired - Fee Related CN100559638C (zh) | 2005-07-07 | 2006-06-26 | 锂离子二次电池 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US20090136854A1 (zh) |
JP (1) | JP5085856B2 (zh) |
KR (1) | KR101068282B1 (zh) |
CN (1) | CN100559638C (zh) |
WO (1) | WO2007007541A1 (zh) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101640262A (zh) * | 2008-07-31 | 2010-02-03 | 深圳市比克电池有限公司 | 锂离子电池正极材料 |
CN102110846A (zh) * | 2009-12-25 | 2011-06-29 | 三洋电机株式会社 | 非水系二次电池 |
CN102136600A (zh) * | 2010-01-27 | 2011-07-27 | 三洋电机株式会社 | 非水系二次电池 |
CN102770991A (zh) * | 2010-02-24 | 2012-11-07 | 日立麦克赛尔能源株式会社 | 正极材料、其制造方法、非水二次电池用正极以及非水二次电池 |
CN104254937A (zh) * | 2012-03-30 | 2014-12-31 | 三洋电机株式会社 | 非水电解质二次电池用正极及非水电解质二次电池 |
Families Citing this family (43)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5181482B2 (ja) * | 2007-01-26 | 2013-04-10 | 住友金属鉱山株式会社 | 非水電解質二次電池用正極活物質の製造方法 |
JP2008198524A (ja) * | 2007-02-14 | 2008-08-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 非水電解質二次電池 |
JP2008235090A (ja) * | 2007-03-22 | 2008-10-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | リチウムイオン二次電池用正極およびそれを用いたリチウムイオン二次電池 |
US7838143B2 (en) | 2007-06-22 | 2010-11-23 | Boston-Power, Inc. | CID retention device for Li-ion cell |
JP5049680B2 (ja) | 2007-07-12 | 2012-10-17 | 株式会社東芝 | 非水電解質電池及び電池パック |
JP5169094B2 (ja) * | 2007-09-12 | 2013-03-27 | ソニー株式会社 | リチウム二次電池用正極活物質およびこれを用いたリチウム二次電池 |
KR20130042657A (ko) * | 2007-11-14 | 2013-04-26 | 가부시끼가이샤 구레하 | 비수계 전지용 정극 합제 및 정극 구조체 |
JPWO2011016553A1 (ja) * | 2009-08-07 | 2013-01-17 | 三洋電機株式会社 | 非水電解質二次電池 |
JP5675113B2 (ja) | 2010-01-06 | 2015-02-25 | 三洋電機株式会社 | 非水電解質二次電池及び非水電解質二次電池用正極 |
US20120052381A1 (en) * | 2010-09-01 | 2012-03-01 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Positive electrode for non-aqueous electrolyte secondary battery, battery using the same, and method of manufacturing positive electrode for non-aqueous electrolyte secondary battery |
JP5510528B2 (ja) * | 2012-11-15 | 2014-06-04 | 住友金属鉱山株式会社 | 非水系電解質二次電池用正極活物質、及びそれを用いた非水系電解質二次電池 |
JP6051929B2 (ja) * | 2013-02-25 | 2016-12-27 | 東洋インキScホールディングス株式会社 | 二次電池電極形成用組成物、二次電池電極、及び二次電池 |
JP6613893B2 (ja) * | 2013-09-30 | 2019-12-04 | 凸版印刷株式会社 | 二次電池用電極、二次電池、および二次電池用電極の製造方法 |
WO2015115177A1 (ja) | 2014-01-29 | 2015-08-06 | 日本ゼオン株式会社 | 集電体コート用接着剤塗工液 |
WO2016160703A1 (en) | 2015-03-27 | 2016-10-06 | Harrup Mason K | All-inorganic solvents for electrolytes |
EP3327835B1 (en) | 2015-07-23 | 2019-09-11 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Positive electrode active material and battery |
EP3352262B1 (en) | 2015-09-16 | 2019-10-16 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Positive electrode active material and battery |
JP6861402B2 (ja) | 2015-09-16 | 2021-04-21 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 電池 |
JP6793354B2 (ja) | 2015-09-16 | 2020-12-02 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 電池 |
CN107408688A (zh) | 2015-09-16 | 2017-11-28 | 松下知识产权经营株式会社 | 正极活性物质和电池 |
WO2017047019A1 (ja) | 2015-09-16 | 2017-03-23 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 電池 |
WO2017047023A1 (ja) | 2015-09-16 | 2017-03-23 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 電池 |
WO2017047021A1 (ja) | 2015-09-16 | 2017-03-23 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 正極活物質、および、電池 |
JP6861399B2 (ja) | 2015-09-16 | 2021-04-21 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 電池 |
US10230107B2 (en) * | 2015-12-31 | 2019-03-12 | Ecopro Bm Co., Ltd. | Method of manufacturing cathode active material and cathode active material manufactured by the same |
KR102636057B1 (ko) * | 2016-05-30 | 2024-02-08 | 삼성에스디아이 주식회사 | 리튬 이차 전지용 양극 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지 |
US10707531B1 (en) | 2016-09-27 | 2020-07-07 | New Dominion Enterprises Inc. | All-inorganic solvents for electrolytes |
GB2555649B (en) * | 2016-11-08 | 2021-03-10 | Oxis Energy Ltd | Battery |
JP6979586B2 (ja) | 2016-11-15 | 2021-12-15 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 電池用正極活物質、および、電池用正極活物質を用いた電池 |
WO2018092359A1 (ja) | 2016-11-15 | 2018-05-24 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 電池用正極活物質、および、電池 |
US20180145317A1 (en) * | 2016-11-18 | 2018-05-24 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Positive electrode active material, method for manufacturing positive electrode active material, and secondary battery |
CN109565046B (zh) | 2016-12-02 | 2022-07-12 | 松下知识产权经营株式会社 | 正极活性物质和使用正极活性物质的电池 |
JP6952247B2 (ja) | 2017-01-19 | 2021-10-20 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 正極活物質、および、電池 |
JP7065341B2 (ja) | 2017-01-19 | 2022-05-12 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 正極活物質、および、電池 |
JP7504799B2 (ja) * | 2018-03-14 | 2024-06-24 | ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア | コーティングされたカソード活性物質と電解質添加剤としてのシリルエステルホスホネートとを含む電気化学セル |
JP7155802B2 (ja) * | 2018-09-21 | 2022-10-19 | 日立金属株式会社 | リチウムイオン二次電池用正極活物質、その製造方法及びリチウムイオン二次電池用正極、並びにリチウムイオン二次電池 |
KR102436308B1 (ko) * | 2018-10-18 | 2022-08-24 | 에스케이온 주식회사 | 리튬 이차 전지 |
KR102108781B1 (ko) * | 2019-07-23 | 2020-05-13 | 주식회사 엘 앤 에프 | 신규한 리튬 복합금속 산화물 및 이를 포함하는 리튬 이차전지 |
WO2021066214A1 (ko) * | 2019-10-01 | 2021-04-08 | 주식회사 엘 앤 에프 | 신규한 리튬 복합금속 산화물 및 이를 포함하는 리튬 이차전지 |
WO2021066216A1 (ko) * | 2019-10-01 | 2021-04-08 | 주식회사 엘 앤 에프 | 신규한 리튬 복합금속 산화물 및 이를 포함하는 리튬 이차전지 |
JP7460437B2 (ja) * | 2020-04-27 | 2024-04-02 | 住友化学株式会社 | 正極活物質、正極、リチウムイオン二次電池及び正極活物質の製造方法 |
CN113937288B (zh) * | 2020-06-29 | 2023-04-18 | 珠海冠宇电池股份有限公司 | 一种正极极片及含该正极极片的二次电池 |
US20240079582A1 (en) * | 2022-03-24 | 2024-03-07 | Jx Nippon Mining & Metals Corporation | Positive electrode active material for lithium ion batteries, positive electrode for lithium ion batteries, lithium ion battery, positive electrode active material for all-solid lithium ion batteries, positive electrode for all-solid lithium ion batteries, all-solid lithium ion battery, method for producing positive electrode active material for lithium ion batteries, and method for producing positive electrode active material for all-solid lithium ion batteries |
Family Cites Families (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5571638A (en) * | 1993-09-30 | 1996-11-05 | Sumitomo Chemical Company Limited | Lithium secondary battery |
CA2162456C (en) * | 1994-11-09 | 2008-07-08 | Keijiro Takanishi | Cathode material, method of preparing it and nonaqueous solvent type secondary battery having a cathode comprising it |
US5631105A (en) * | 1995-05-26 | 1997-05-20 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Non-aqueous electrolyte lithium secondary battery |
US6372385B1 (en) * | 1998-02-10 | 2002-04-16 | Samsung Display Devices Co., Ltd. | Active material for positive electrode used in lithium secondary battery and method of manufacturing same |
DE69938337T2 (de) * | 1998-11-30 | 2009-04-23 | Sony Corp. | Sekundärzele mit nichtwässrigem elektrolyten |
JP2000281354A (ja) * | 1999-03-31 | 2000-10-10 | Toda Kogyo Corp | 層状岩塩型酸化物粒子粉末及びその製造方法 |
KR100316686B1 (ko) * | 1999-07-01 | 2001-12-12 | 안복현 | 전지용 비수전해액 |
US6730435B1 (en) * | 1999-10-26 | 2004-05-04 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Active material for non-aqueous secondary battery, and non-aqueous secondary battery using the same |
KR20020070495A (ko) * | 2000-11-20 | 2002-09-09 | 쥬오 덴끼 고교 가부시키가이샤 | 비수성 전해질 2차 전지와 그 양극활성 물질 |
WO2002054511A1 (fr) * | 2000-12-27 | 2002-07-11 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Materiau actif d'electrode positive pour cellule secondaire electrolytique non aqueuse et cellule faisant appel a ce materiau |
KR100444410B1 (ko) * | 2001-01-29 | 2004-08-16 | 마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤 | 비수전해액이차전지 |
US6855461B2 (en) * | 2001-06-15 | 2005-02-15 | Kureha Chemical Industry Co., Ltd. | Cathode material for lithium rechargeable batteries |
US6921609B2 (en) * | 2001-06-15 | 2005-07-26 | Kureha Chemical Industry Co., Ltd. | Gradient cathode material for lithium rechargeable batteries |
KR100472509B1 (ko) * | 2002-10-04 | 2005-03-10 | 삼성에스디아이 주식회사 | 유기 전해액 및 이를 채용한 리튬 전지 |
JP2005093414A (ja) * | 2003-03-10 | 2005-04-07 | Sanyo Electric Co Ltd | リチウム電池 |
JP4318472B2 (ja) * | 2003-03-25 | 2009-08-26 | 三洋電機株式会社 | 非水電解液電池の製造方法 |
JP4089526B2 (ja) * | 2003-06-26 | 2008-05-28 | トヨタ自動車株式会社 | 正極活物質およびその製造方法ならびに電池 |
KR100603303B1 (ko) * | 2003-10-29 | 2006-07-20 | 삼성에스디아이 주식회사 | 효율적인 성능을 갖는 리튬 전지 |
WO2006068143A1 (ja) * | 2004-12-24 | 2006-06-29 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 非水電解質二次電池 |
CN100487962C (zh) * | 2005-03-23 | 2009-05-13 | 松下电器产业株式会社 | 锂离子二次电池及其制备方法 |
JP5260821B2 (ja) * | 2005-07-11 | 2013-08-14 | パナソニック株式会社 | リチウムイオン二次電池 |
-
2005
- 2005-07-07 JP JP2005199270A patent/JP5085856B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2006
- 2006-06-26 KR KR1020077024596A patent/KR101068282B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2006-06-26 CN CNB2006800224561A patent/CN100559638C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2006-06-26 US US11/887,320 patent/US20090136854A1/en not_active Abandoned
- 2006-06-26 WO PCT/JP2006/312727 patent/WO2007007541A1/ja active Application Filing
-
2010
- 2010-10-14 US US12/904,663 patent/US20110033756A1/en not_active Abandoned
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101640262A (zh) * | 2008-07-31 | 2010-02-03 | 深圳市比克电池有限公司 | 锂离子电池正极材料 |
CN101640262B (zh) * | 2008-07-31 | 2013-06-26 | 深圳市比克电池有限公司 | 锂离子电池正极材料 |
CN102110846A (zh) * | 2009-12-25 | 2011-06-29 | 三洋电机株式会社 | 非水系二次电池 |
CN102136600A (zh) * | 2010-01-27 | 2011-07-27 | 三洋电机株式会社 | 非水系二次电池 |
CN102770991A (zh) * | 2010-02-24 | 2012-11-07 | 日立麦克赛尔能源株式会社 | 正极材料、其制造方法、非水二次电池用正极以及非水二次电池 |
CN104254937A (zh) * | 2012-03-30 | 2014-12-31 | 三洋电机株式会社 | 非水电解质二次电池用正极及非水电解质二次电池 |
CN104254937B (zh) * | 2012-03-30 | 2016-07-20 | 三洋电机株式会社 | 非水电解质二次电池用正极及非水电解质二次电池 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20110033756A1 (en) | 2011-02-10 |
JP2007018874A (ja) | 2007-01-25 |
WO2007007541A1 (ja) | 2007-01-18 |
CN100559638C (zh) | 2009-11-11 |
KR101068282B1 (ko) | 2011-09-28 |
JP5085856B2 (ja) | 2012-11-28 |
KR20070116919A (ko) | 2007-12-11 |
US20090136854A1 (en) | 2009-05-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN100559638C (zh) | 锂离子二次电池 | |
CN101199065B (zh) | 锂离子二次电池 | |
CN100514717C (zh) | 锂离子二次电池 | |
JP5260821B2 (ja) | リチウムイオン二次電池 | |
CN105703005B (zh) | 电解质和负极结构 | |
CN1983680B (zh) | 锂离子二次电池 | |
JP4824349B2 (ja) | リチウムイオン二次電池 | |
CN101271971A (zh) | 锂离子二次电池用正极和锂离子二次电池 | |
CN100563058C (zh) | 非水电解质二次电池及其制造方法 | |
CN105637692B (zh) | 包括硅基化合物的二次电池 | |
JP2007188878A (ja) | リチウムイオン二次電池 | |
CN107799721A (zh) | 预锂化负极、包括其的二次电池、以及它们的制造方法 | |
CN103636038A (zh) | 非水电解质蓄电池用正极活性物质、其制造方法以及使用它的非水电解质蓄电池 | |
CN102971892A (zh) | 高容量正极活性材料和包含所述高容量正极活性材料的锂二次电池 | |
CN102859763A (zh) | 用于改善输出的正极活性材料和包含所述正极活性材料的锂二次电池 | |
CN102210045A (zh) | 具有改进高电压特性的正极活性材料 | |
CN104718647A (zh) | 镍复合氢氧化物粒子及其制造方法、非水系电解质二次电池用正极活性物质及其制造方法以及非水系电解质二次电池 | |
JP2007053083A (ja) | 非水電解質二次電池及びその製造方法 | |
CN103109401B (zh) | 正极活性材料和包含所述正极活性材料的锂二次电池 | |
CN108886166A (zh) | 非水电解质添加剂、和包含该非水电解质添加剂的锂二次电池用非水电解质以及锂二次电池 | |
CN104054195A (zh) | 将无机颗粒涂布在锂二次电池基底上的方法,以及包含由该方法所涂布的基底的锂二次电池 | |
CN104051720B (zh) | 一种材料及其制备以及含有该材料的锂离子正极活性物质、正极材料、电池正极和电池 | |
CN109792086A (zh) | 用于锂二次电池的非水电解液和包含该非水电解液的锂二次电池 | |
WO2000079620A1 (fr) | Batterie rechargeable a electrolyte non aqueux | |
CN104969400A (zh) | 新型二次电池 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20091111 Termination date: 20140626 |
|
EXPY | Termination of patent right or utility model |