CN101789524A - 一种可充锂离子电池 - Google Patents
一种可充锂离子电池 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101789524A CN101789524A CN201010109952A CN201010109952A CN101789524A CN 101789524 A CN101789524 A CN 101789524A CN 201010109952 A CN201010109952 A CN 201010109952A CN 201010109952 A CN201010109952 A CN 201010109952A CN 101789524 A CN101789524 A CN 101789524A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- lithium
- ion battery
- battery
- rechargeable
- titanium oxide
- 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
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 80
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 80
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 71
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 70
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 41
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 claims abstract description 35
- FDLZQPXZHIFURF-UHFFFAOYSA-N [O-2].[Ti+4].[Li+] Chemical compound [O-2].[Ti+4].[Li+] FDLZQPXZHIFURF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 30
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims abstract description 25
- 239000011255 nonaqueous electrolyte Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 14
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 5
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 3
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 abstract 1
- KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N Ethylene carbonate Chemical compound O=C1OCCO1 KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 44
- OIFBSDVPJOWBCH-UHFFFAOYSA-N Diethyl carbonate Chemical compound CCOC(=O)OCC OIFBSDVPJOWBCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 34
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 30
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 29
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 29
- 238000000034 method Methods 0.000 description 15
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 10
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N propylene carbonate Chemical compound CC1COC(=O)O1 RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910013870 LiPF 6 Inorganic materials 0.000 description 7
- IEJIGPNLZYLLBP-UHFFFAOYSA-N dimethyl carbonate Chemical compound COC(=O)OC IEJIGPNLZYLLBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910013188 LiBOB Inorganic materials 0.000 description 4
- JBTWLSYIZRCDFO-UHFFFAOYSA-N ethyl methyl carbonate Chemical compound CCOC(=O)OC JBTWLSYIZRCDFO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- WJZHMLNIAZSFDO-UHFFFAOYSA-N manganese zinc Chemical compound [Mn].[Zn] WJZHMLNIAZSFDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002931 mesocarbon microbead Substances 0.000 description 4
- 239000007773 negative electrode material Substances 0.000 description 4
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 4
- 101150058243 Lipf gene Proteins 0.000 description 3
- 238000009830 intercalation Methods 0.000 description 3
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 description 3
- 229910021384 soft carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- WWTBZEKOSBFBEM-SPWPXUSOSA-N (2s)-2-[[2-benzyl-3-[hydroxy-[(1r)-2-phenyl-1-(phenylmethoxycarbonylamino)ethyl]phosphoryl]propanoyl]amino]-3-(1h-indol-3-yl)propanoic acid Chemical compound N([C@@H](CC=1C2=CC=CC=C2NC=1)C(=O)O)C(=O)C(CP(O)(=O)[C@H](CC=1C=CC=CC=1)NC(=O)OCC=1C=CC=CC=1)CC1=CC=CC=C1 WWTBZEKOSBFBEM-SPWPXUSOSA-N 0.000 description 2
- TVTJUIAKQFIXCE-HUKYDQBMSA-N 2-amino-9-[(2R,3S,4S,5R)-4-fluoro-3-hydroxy-5-(hydroxymethyl)oxolan-2-yl]-7-prop-2-ynyl-1H-purine-6,8-dione Chemical compound NC=1NC(C=2N(C(N(C=2N=1)[C@@H]1O[C@@H]([C@H]([C@H]1O)F)CO)=O)CC#C)=O TVTJUIAKQFIXCE-HUKYDQBMSA-N 0.000 description 2
- BTBUEUYNUDRHOZ-UHFFFAOYSA-N Borate Chemical compound [O-]B([O-])[O-] BTBUEUYNUDRHOZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910013872 LiPF Inorganic materials 0.000 description 2
- -1 Lithium hexafluorophosphate Chemical compound 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001351 cycling effect Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 229910021385 hard carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000012046 mixed solvent Substances 0.000 description 2
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 2
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 229910052596 spinel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011029 spinel Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 229910001290 LiPF6 Inorganic materials 0.000 description 1
- YJSAVIWBELEHDD-UHFFFAOYSA-N [Li].[Si]=O Chemical compound [Li].[Si]=O YJSAVIWBELEHDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 239000010405 anode material Substances 0.000 description 1
- OJIJEKBXJYRIBZ-UHFFFAOYSA-N cadmium nickel Chemical compound [Ni].[Cd] OJIJEKBXJYRIBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009831 deintercalation Methods 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 230000002687 intercalation Effects 0.000 description 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LWRYTNDOEJYQME-UHFFFAOYSA-N lithium;sulfanylideneiron Chemical compound [Li].[Fe]=S LWRYTNDOEJYQME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- SZKTYYIADWRVSA-UHFFFAOYSA-N zinc manganese(2+) oxygen(2-) Chemical compound [O--].[O--].[Mn++].[Zn++] SZKTYYIADWRVSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
Landscapes
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
一种可充锂离子电池，该电池的正极包含有锂钛氧化物，负极包含有碳材料，正极或负极还包含有一种可脱锂的含锂化合物，电池的隔膜为多孔性隔膜，电解质为非水的电解液。可充锂离子电池充放电过程中在锂钛氧化物和碳材料之间可逆脱出嵌入的锂离子由所述的含锂化合物提供。
Description
技术领域
本发明涉及一种可充锂离子电池。
背景技术
在目前大量使用的一次电池中，锌锰电池仍占有相当的比例。一次锌锰电池的大量生产和使用带来了严重的资源浪费和环境污染问题。锌锰电池之所以能够广泛生产和应用，除了具有使用方便和价格低廉的特点外，另一个重要原因是目前还没有开发出性能可靠的1.5V可充电池。虽然最近二十年来有关可充碱性锌锰电池的研究取得了一些进展，但由于电池的循环寿命较短，放电深度浅，发展前景受到制约；现有的镍镉可充电池和镍氢可充电池虽然循环可充性能良好，但实际放电平台仅为1.2V，与一次锌锰电池的放电平台相差近0.3V，满足不了很多小型电器对于1.5V电源电压平台的要求。
具有尖晶石结构的锂钛氧化物Li4Ti5O12与金属锂匹配虽然可以构成1.5V可充锂电池，但是Li4Ti5O12中的锂离子在1.5V电压平台附近是不可脱嵌的，必须依靠其它材料提供循环可充的锂离子。由于金属锂有可能以枝晶形态在负极析出，给电池使用带来安全隐患，因此需要采用其它的可脱锂的含锂化合物代替金属锂以提供电池循环可充的锂离子。
中国专利97120801.8公布了一种1.5V非水电解质可充锂离子电池。这种非水电解质可充锂离子电池使用锂钛氧化物或锂硫化铁作为正极活性材料，含锂硅氧化物作为负极活性材料。但是，据我们所知，含锂硅氧化物作为负极活性材料与尖晶石结构锂钛氧化物(Li4Ti5O12)正极材料匹配使用并不能构成1.5V可充锂离子电池，而只能构成放电平台低于1.5V的锂离子电池。而且，就目前的技术水平而言，不仅含锂硅氧化物的循环可逆嵌锂性能不够理想，其它含锂负极材料(如：锂金属化合物)的循环性能离实用化都还有比较大的差距。因此，要想利用尖晶石结构的锂钛氧化物作为正极活性材料制作1.5V可充锂离子电池，必须考虑特殊的携锂技术以提供电池充放电过程可逆脱嵌的锂离子。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的上述缺点，提出一种新型的1.5V可充锂离子电池，本发明电池采用具有尖晶石结构的锂钛氧化物作为正极活性材料，碳材料作为负极活性材料。本发明电池采用新的携锂技术，即通过在正极或负极添加可脱锂的含锂化合物，以补充提供电池循环可充的锂离子。
本发明采用以下技术方案：
方案一：
可充锂离子电池的正极包含有一种锂钛氧化物，锂钛氧化物以组成式Li4+xMpTi5+yO12+z表示，其中：-0.2≤x≤0.2，-0.2≤y≤0.2，-0.2≤z≤0.2，0≤p≤0.3；M为选自C、Mg、Al、V、Cr、Fe、Ni、Cu、Zn、Sn中的一种元素。同时，正极还包含一种可脱锂的含锂化合物，所述的含锂化合物为不可以完全循环可逆嵌锂的含锂非氧化物材料，化学表达式为LixQ1-x(0＜x≤1)，式中Q是Mg、Al、Si、Ni、Cu、Zn、Sn中的至少一种元素。若Q为所述的Mg、Al、Si、Ni、Cu、Zn、Sn中的两种以上元素，两种以上元素之间的质量比为任意比例。
可充锂离子电池的负极包含至少一种碳材料，所述的碳材料为能够可逆嵌锂的石墨、硬碳或软碳三种材料中的至少一种。
所述的含锂化合物与所述的碳材料的质量比存在一定关系。确定两者质量比的原则是，含锂化合物中的可脱嵌的锂离子数量与碳材料中可嵌入锂的空位数量基本相等，含锂化合物与碳材料的质量比大于1∶10.5并小于1∶0.5。所述的锂钛氧化物与所述的碳材料的质量比大于1.5∶1并小于4∶1，优选的比例是2.5∶1。可充锂离子电池的非水电解质采用六氟磷酸锂(LiPF6)或双乙二酸硼酸锂(LiB[(OCO)2]2，LiBOB)溶解于有机溶剂的溶液，溶液的浓度小于等于2mol/l。所述的有机溶剂包括碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)的一种或几种混合溶剂。
电池组装完成以后，首先进行低于1C的小电流充电，电池充电截止电压小于等于1.2V。可充锂离子电池充放电过程中，在锂钛氧化物和碳材料之间可逆脱嵌的锂离子由所述的含锂化合物提供。
方案二：
可充锂离子电池的正极包含一种锂钛氧化物，锂钛氧化物以组成式Li4+xMpTi5+yO12+z表示，其中：-0.2≤x≤0.2，-0.2≤y≤0.2，-0.2≤z≤0.2，0≤p≤0.3；M为选自C、Mg、Al、V、Cr、Fe、Ni、Cu、Zn、Sn中的一种元素。
可充锂离子电池的负极包含至少一种碳材料，所述的碳材料为能够可逆嵌锂的石墨、硬碳或软碳三种材料中的至少一种。同时，负极还包含一种可脱锂的含锂化合物，所述的含锂化合物为不可以完全循环可逆嵌锂的含锂非氧化物材料，化学表达式为LixQ1-x(0＜x≤1)，式中Q是Mg、Al、Si、Ni、Cu、Zn、Sn中的至少一种元素。Q若为所述的Mg、Al、Si、Ni、Cu、Zn、Sn中的两种以上元素，两种以上元素之间的质量比为任意比例。
所述的含锂化合物与所述的碳材料的质量比存在一定关系。确定两者质量比的原则是，含锂化合物材料中的可脱嵌的锂离子数量与碳材料中可嵌入锂的空位数量基本相等，含锂化合物与碳材料的质量比大于1∶10.5并小于1∶0.5。所述的锂钛氧化物与所述的碳材料的质量比大于1.5∶1并小于4∶1，优选比例是2.5∶1。可充锂离子电池的非水电解质采用六氟磷酸锂(LiPF6)或双乙二酸硼酸锂(LiB[(OCO)2]2，LiBOB)溶解于有机溶剂的溶液，溶液的浓度小于等于2mol/l。所述的有机溶剂包括碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)的一种或几种混合溶剂。电池组装完成以后，首先进行低于0.5C的小电流放电，电池放电截止电压大于等于0.2V；然后电池进行低于1C的小电流充电，充电截止电压小于等于2.0V。可充锂离子电池充放电过程中在锂钛氧化物和碳材料之间可逆脱嵌的锂离子由含锂化合物提供。
具体实施方式
实施例1：
可充锂离子电池的正极包含有一种锂钛氧化物Li4Ti5O12和一种含锂化合物Li9/13Al4/13。可充锂离子电池的负极包含有石墨。Li9/13Al4/13与石墨的质量比为1∶3.5。可充锂离子电池的非水电解质为碳酸二乙酯(DEC)、碳酸乙烯酯(EC)与LiPF6的混合溶液，其中：碳酸二乙酯(DEC)与碳酸乙烯酯(EC)的体积比为1∶1，LiPF6的浓度为1mol/l。电池组装以后，首先进行低于1C的小电流充电，充电截止电压小于等于1.2V。电池充放电过程中在锂钛氧化物和碳材料之间可逆脱嵌的锂离子由含锂化合物Li9/13Al4/13提供。
实施例2：
可充锂离子电池的正极包含有一种表面包覆碳的锂钛氧化物Li4Ti5O12。可充锂离子电池的负极包含有一种软碳材料——中间相炭微球(Mesocarbon Microbeads，简称为MCMB)和一种含锂化合物Li22/27Si5/27。Li22/27Si5/27与MCMB的质量比为1∶5。可充锂离子电池的非水电解质为碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸乙烯酯(EC)与LiBOB的混合溶液，其中：碳酸二乙酯(DEC)与碳酸乙烯酯(EC)的体积比为1∶1，LiBOB的浓度为1mol/l。电池组装以后，首先进行低于1C的小电流放电，放电截止电压大于等于0.2V；然后电池进行低于1C的小电流充电，充电截止电压小于等于2.0V。电池充放电过程中在锂钛氧化物和碳材料之间可逆脱出嵌入的锂离子由含锂化合物Li22/27Si5/27提供。
实施例3：
可充锂离子电池的正极包含有一种掺杂锂钛氧化物Li3.8V0.2Ti5O12。可充锂离子电池的负极包含有石墨和一种含锂化合物Li22/27Si4.8/27Cu0.2/27。Li22/27Si4.8/27Cu0.2/27与石墨之间的质量比为1∶5。可充锂离子电池的非水电解质为碳酸二甲酯(DMC)、碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)与LiPF6的混合溶液，其中：碳酸二甲酯(DMC)、碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)的体积比为1∶1，LiPF6的浓度为1mol/l。电池组装以后，首先进行低于1C的小电流放电，放电截止电压大于等于0.2V；然后电池进行低于1C的小电流充电，充电截止电压小于等于2.0V。电池充放电过程中在锂钛氧化物和碳材料之间可逆脱出嵌入的锂离子由含锂化合物Li22/27Si4.8/27Cu0.2/27提供。
实施例4：
可充锂离子电池的正极包含有一种掺杂锂钛氧化物Li3.9Sn0.3Ti4.8O12。可充锂离子电池的负极包含有石墨和一种含锂化合物Li8/10Mg1/10Cu1/10。Li8/10Mg1/10Cu1/10与石墨之间的质量比为1∶3.8。可充锂离子电池的非水电解质为碳酸二甲酯(DMC)、碳酸乙烯酯(EC)与LiPF6的混合溶液，其中：碳酸二甲酯(DMC)与碳酸乙烯酯(EC)的体积比为1∶1，LiPF6的浓度为1mol/l。电池组装以后，首先进行低于1C的小电流放电，放电截止电压大于等于0.2V；然后电池进行低于1C的小电流充电，充电截止电压小于等于2.0V。电池充放电过程中在锂钛氧化物和碳材料之间可逆脱出嵌入的锂离子由含锂化合物Li8/10Mg1/10Cu1/10提供。
实施例5：
可充锂离子电池的正极包含有一种掺杂锂钛氧化物Li4Al0.15Ti4.85O12。可充锂离子电池的负极包含有石墨和一种含锂化合物Li22/27Sn5/27。Li22/27Sn5/27与石墨之间的质量比为1∶1。可充锂离子电池的非水电解质为碳酸二乙酯(DEC)、碳酸乙烯酯(EC)与LiPF6的混合溶液，其中：碳酸二乙酯(DEC)与碳酸乙烯酯(EC)的体积比为1∶1，LiPF6的浓度为1mol/l。电池组装以后，首先进行低于0.5C的小电流放电，电池放电截止电压大于等于0.2V；然后电池进行低于1C的小电流充电，充电截止电压小于等于2.0V。可充锂离子电池充放电过程中在锂钛氧化物和碳材料之间可逆脱嵌的锂离子由含锂化合物Li22/27Sn5/27提供。
实施例6：
可充锂离子电池的正极包含有一种掺杂锂钛氧化物Li3.85Mg0.15Ti5O12。可充锂离子电池的负极包含有石墨和一种含锂化合物Li5/7Sb1/7Sn1/7。Li5/7Sb1/7Sn1/7与石墨之间的质量比为1∶1.2。可充锂离子电池的非水电解质为碳酸二乙酯(DEC)、碳酸乙烯酯(EC)与LiPF6的混合溶液，其中：碳酸二乙酯(DEC)与碳酸乙烯酯(EC)的体积比为1∶1，LiPF6的浓度为1mol/l。电池组装完成以后，首先进行低于0.5C的小电流放电，电池放电截止电压大于等于0.2V；然后电池进行低于1C的小电流充电，充电截止电压小于等于2.0V。电池充放电过程中在锂钛氧化物和碳材料之间可逆脱嵌的锂离子由含锂化合物Li5/7Sb1/7Sn1/7提供。
实施例7：
可充锂离子电池的正极包含有一种掺杂锂钛氧化物Li3.9Cr0.3Ti4.8O12。可充锂离子电池的负极包含有石墨和一种含锂化合物Li9/14Ni3/14Sn2/14。Li9/14Ni3/14Sn2/14与石墨之间的质量比为1∶1.2。可充锂离子电池的非水电解质为碳酸二乙酯(DEC)、碳酸乙烯酯(EC)与LiPF6的混合溶液，其中：碳酸二乙酯(DEC)与碳酸乙烯酯(EC)的体积比为1∶1，LiPF6的浓度为1mol/l。电池组装完成以后，首先进行低于0.5C的小电流放电，电池放电截止电压大于等于0.2V；然后电池进行低于1C的小电流充电，充电截止电压小于等于2.0V。电池充放电过程中在锂钛氧化物和碳材料之间可逆脱嵌的锂离子由含锂化合物Li9/14Ni3/14Sn2/14提供。
实施例8：
可充锂离子电池的正极包含有一种掺杂锂钛氧化物Li3.9Fe0.3Ti4.8O12。可充锂离子电池的负极包含有石墨和一种含锂化合物Li12/15Co1/15Sn2/15。Li12/15Co1/15Sn2/15与石墨之间的质量比为1∶2。可充锂离子电池的非水电解质为碳酸二乙酯(DEC)、碳酸乙烯酯(EC)与LiPF6的混合溶液，其中：碳酸二乙酯(DEC)与碳酸乙烯酯(EC)的体积比为1∶1，LiPF6的浓度为1mol/l。电池组装完成以后，首先进行低于0.5C的小电流放电，电池放电截止电压大于等于0.2V；然后电池进行低于1C的小电流充电，充电截止电压小于等于2.0V。电池充放电过程中在锂钛氧化物和碳材料之间可逆脱嵌的锂离子由含锂化合物Li12/15Co1/15Sn2/15提供。
实施例9：
可充锂离子电池的正极包含有一种掺杂锂钛氧化物Li3.9Cu0.3Ti4.8O12。可充锂离子电池的负极包含有石墨和一种含锂化合物Li12/15Zn1/15Sn2/15。Li12/15Zn1/15Sn2/15与石墨之间的质量比为1∶2。可充锂离子电池的非水电解质为碳酸二乙酯(DEC)、碳酸乙烯酯(EC)与LiPF6的混合溶液，其中：碳酸二乙酯(DEC)与碳酸乙烯酯(EC)的体积比为1∶1，LiPF6的浓度为1mol/l。电池组装完成以后，首先进行低于0.5C的小电流放电，电池放电截止电压大于等于0.2V；然后电池进行低于1C的小电流充电，充电截止电压小于等于2.0V。电池充放电过程中在锂钛氧化物和碳材料之间可逆脱嵌的锂离子由含锂化合物Li12/15Zn1/15Sn2/15提供。
实施例10：
可充锂离子电池的正极包含有一种掺杂锂钛氧化物Li3.9Zn0.3Ti4.8O12。可充锂离子电池的负极包含有石墨和一种含锂化合物Li12/15Zn1/15Sn2/15。Li12/15Zn1/15Sn2/15与石墨之间的质量比为1∶2。可充锂离子电池的非水电解质为碳酸二乙酯(DEC)、碳酸乙烯酯(EC)与LiPF6的混合溶液，其中：碳酸二乙酯(DEC)与碳酸乙烯酯(EC)的体积比为1∶1，LiPF6的浓度为1mol/l。电池组装完成以后，首先进行低于0.5C的小电流放电，电池放电截止电压大于等于0.2V；然后电池进行低于1C的小电流充电，充电截止电压小于等于2.0V。电池充放电过程中在锂钛氧化物和碳材料之间可逆脱嵌的锂离子由含锂化合物Li12/15Zn1/15Sn2/15提供。
Claims (6)
1.一种可充锂离子电池，其特征在于所述的可充锂离子电池包括：至少包含一种锂钛氧化物的正极、至少包含一种碳材料的负极、一种添加在正极或负极中的含锂化合物、多孔性隔膜以及非水的电解液。
2.如权利要求1所述的可充锂离子电池，其特征在于：所述的锂钛氧化物以组成式Li4+xMpTi5+yO12+z表示，其中：-0.2≤x≤0.2，-0.2≤y≤0.2，-0.2≤z≤0.2，0≤p≤0.3；M为选自C、Mg、Al、V、Cr、Fe、Ni、Cu、Zn、Sn中的一种元素。
3.如权利要求1所述的可充锂离子电池，其特征在于：所述的含锂化合物为不可以完全循环可逆嵌锂的含锂非氧化物材料，所述的含锂化合物以组成式LixQ1-x(0＜x≤1)表示，式中Q为选自Mg、Al、Si、Ni、Cu、Zn、Sn中的至少一种元素。
4.如权利要求1所述的可充锂离子电池，其特征在于：所述的含锂化合物与碳材料的质量比大于1∶10.5并小于1∶0.5，所述的锂钛氧化物与所述的碳材料的质量比大于1.5∶1并小于4∶1。
5.如权利要求1所述的可充锂离子电池，其特征在于所述的锂钛氧化物与所述的碳材料的质量比是2.5∶1。
6.如权利要求1所述的可充锂离子电池，其特征在于：可充锂离子电池充放电过程中在锂钛氧化物和碳材料之间可逆脱嵌的锂离子是由含锂化合物提供的。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2010101099529A CN101789524B (zh) | 2010-02-08 | 2010-02-08 | 一种1.5v可充锂离子电池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2010101099529A CN101789524B (zh) | 2010-02-08 | 2010-02-08 | 一种1.5v可充锂离子电池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101789524A true CN101789524A (zh) | 2010-07-28 |
| CN101789524B CN101789524B (zh) | 2013-10-30 |
Family
ID=42532643
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2010101099529A Expired - Fee Related CN101789524B (zh) | 2010-02-08 | 2010-02-08 | 一种1.5v可充锂离子电池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101789524B (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103117410A (zh) * | 2013-02-01 | 2013-05-22 | 北京好风光储能技术有限公司 | 一种1.5v可充电锂电池及其制备方法 |
| US10790545B2 (en) | 2015-09-08 | 2020-09-29 | Volt Technology Limited | Battery with a voltage regulation device |
| CN114503304A (zh) * | 2019-10-01 | 2022-05-13 | 法国国家科研中心 | 过渡金属硫化物化合物在固态蓄电池正电极中的用途 |
| US11527781B2 (en) | 2017-03-07 | 2022-12-13 | Volt Technology Limited | Battery with built-in voltage regulation device |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997048141A1 (fr) * | 1996-06-14 | 1997-12-18 | Hitachi Maxell, Ltd. | Batterie secondaire au lithium |
| JP3744462B2 (ja) * | 2002-05-08 | 2006-02-08 | ソニー株式会社 | 非水電解質電池 |
-
2010
- 2010-02-08 CN CN2010101099529A patent/CN101789524B/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103117410A (zh) * | 2013-02-01 | 2013-05-22 | 北京好风光储能技术有限公司 | 一种1.5v可充电锂电池及其制备方法 |
| CN103117410B (zh) * | 2013-02-01 | 2015-10-07 | 北京好风光储能技术有限公司 | 一种1.5v可充电锂电池及其制备方法 |
| US10790545B2 (en) | 2015-09-08 | 2020-09-29 | Volt Technology Limited | Battery with a voltage regulation device |
| US11522231B2 (en) | 2015-09-08 | 2022-12-06 | Volt Technology Limited | Battery with a voltage regulation device |
| US11527781B2 (en) | 2017-03-07 | 2022-12-13 | Volt Technology Limited | Battery with built-in voltage regulation device |
| CN114503304A (zh) * | 2019-10-01 | 2022-05-13 | 法国国家科研中心 | 过渡金属硫化物化合物在固态蓄电池正电极中的用途 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101789524B (zh) | 2013-10-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2905831B1 (en) | Cathode additive for high-capacity lithium secondary battery | |
| KR102164001B1 (ko) | 리튬 이차 전지 | |
| CA2762964A1 (en) | Long life lithium batteries with stabilized electrodes | |
| CN112490518B (zh) | 正极补锂添加剂及其制备方法、正极和锂离子电池 | |
| KR101488043B1 (ko) | 고용량 리튬이차전지의 활성화 방법 | |
| CN107331853B (zh) | 一种石墨烯复合多层带孔类球形锰酸锂电极材料及其制备的锂离子电池 | |
| JP5245203B2 (ja) | 非水電解質二次電池 | |
| CN101894945A (zh) | 制造氮化的锂-过渡金属复合氧化物的方法、氮化的锂-过渡金属复合氧化物和锂离子电池 | |
| KR20100036478A (ko) | 음극 활물질의 제조방법, 그 음극 활물질 및 이를 구비한 리튬이차전지 | |
| CN101116200A (zh) | 正极和非水电解质二次电池 | |
| JP2005078820A (ja) | 非水電解質二次電池 | |
| CN110911740A (zh) | 一种凝胶电解质电池及其制备方法 | |
| JP2009129721A (ja) | 非水電解質二次電池 | |
| CN110994029B (zh) | 一种用于锂离子电池的含有三苯基膦类添加剂的砜基高电压电解液 | |
| CN116982189A (zh) | 一种电化学装置及包含该电化学装置的用电装置 | |
| CN109390629B (zh) | 一种电解液以及电池 | |
| KR20130001631A (ko) | 고용량 리튬이차전지 | |
| KR20230088783A (ko) | 전해액, 이를 포함하는 이차전지 및 이 이차전지의 제조방법 | |
| CN101789524B (zh) | 一种1.5v可充锂离子电池 | |
| CN107910568B (zh) | 一种锂原电池 | |
| CN104781974A (zh) | 非水电解液及包含其的锂二次电池 | |
| KR101520118B1 (ko) | 리튬이차전지의 사이클 성능 개선 방법 | |
| CN101685877A (zh) | 一种锂离子电池 | |
| JP2008226643A (ja) | 非水電解液二次電池 | |
| JP2009266618A (ja) | リチウム二次電池用正極活物質及びリチウム二次電池 |
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: 20131030 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |