CN103311546A - 锂离子电池电极片及锂离子电池 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种锂离子电池电极片以及锂离子电池，所述锂离子电池电极片的材料为3R结构的NbS₂电极材料、导电剂和粘接剂混合形成的混合物。采用具有层状结构的NbS₂作为电极材料，锂离子可以在夹心层自由嵌入与脱出，形成3R-Li_xNbS₂(0≤x≤1)结构的脱嵌锂结构的物质。Nb⁴⁺/Nb³⁺电对进行可逆还原及氧化，使得锂离子电池电极片具有较高的初始容量和较好的循环稳定性。本发明还公开了采用上述锂离子电池电极片的锂离子电池。

Description

锂离子电池电极片及锂离子电池

技术领域

本发明涉及锂离子电池领域，特别是涉及锂离子电池电极片以及锂离子电池。

背景技术

和其它传统的储能电池相比，锂离子电池具有高能量/功率密度、对环境污染小、使用寿命长等优点，已经广泛用作便携式电源。随着对这些材料的深入研究及工艺的日趋成熟，锂离子电池的应用领域更为宽广，已经不满足于应用于小电子产品如笔记本电脑等，在动力汽车等大型电源上也逐渐显示他们优越的性能。随着大型动力锂电池关键技术的不断解决，锂离子电池的应用领域还将进一步拓宽。

其实，早在1976年，硫化物二硫化钛已经应用于锂离子二次电池的电极材料，可惜的是，采用金属锂作为负极，在充放电过程中，枝晶锂不能可逆地溶解与沉淀，随着枝晶锂的不断生长，刺破隔膜，引发了安全性问题，硫化物的研究曾一度停滞。然而，令人欣喜的是，上个世纪90年代锂离子电池采用锂离子自由嵌入/脱出骨架的正负极材料，避免使用金属锂作为负极，商业化大获成功。

一般地，锂离子电池硫化物电极材料为锂铁硫化物，制备得到的锂离子电池电极片存在着循环稳定性差和充放电容量低的缺陷。

发明内容

基于此，有必要提供一种循环稳定性好、充放电容量高的锂离子电池电极片以及锂离子电池。

一种锂离子电池电极片所述锂离子电池电极片的材料为NbS₂电极材料、导电剂和粘接剂混合形成的混合物；

所述NbS₂电极材料、导电剂和粘接剂混合形成的混合物按照重量份数计包括65-80份NbS₂电极材料、15-30份导电剂和3-10份粘接剂。

在其中一个实施例中，所述NbS₂电极材料的制备方法包括以下步骤：

在真空条件下，按单质铌与单质硫摩尔比满足1：2-2.30将两者混合研磨1-2小时，向混合物施加1-10吨压力，得到反应前驱体；

在无水、无氧，压强为0.03-0.07托的条件下，将所述反应前驱体在15-35小时内升温至700-850℃并保温18-23小时，然后在20-40小时内降温至250-350℃，置于空气中淬火；

在无水、无氧条件下，将淬火后的样品研磨0.5-2小时，得到具有3R结构的NbS₂电极材料。

在其中一个实施例中，所述粘接剂为聚四氟乙烯和/或聚偏氟乙烯。

在其中一个实施例中，所述导电剂选自乙炔黑、碳黑、大颗粒石墨中的至少一种。

一种锂离子电池，所述锂离子电池包括上述锂离子电池电极片、隔膜、脱嵌锂材料以及电解液。

在其中一个实施例中，所述隔膜为单层的聚乙烯微孔膜、单层的聚丙烯微孔膜、多层复合的聚乙烯和聚丙烯微孔膜或无纺布。

在其中一个实施例中，所述脱嵌锂材料选自钴酸锂、镍酸锂、镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂、锰酸锂、磷酸亚铁锂、磷酸锰锂、磷酸钒锂、人造石墨、天然石墨、中间相碳微球、中间相碳纤维、软碳、硬碳、钛酸锂中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述电解液包括锂盐、非水溶剂和添加剂，所述锂盐选自六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、双三氟甲基磺酰亚胺基锂、双草酸硼酸锂、草酸双氟硼酸锂、高氯酸锂、二全氟烷基三氟磷酸锂中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述非水溶剂选自碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸丁烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸甲丙酯、丁内酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯中的至少一种，所述添加剂选自成膜添加剂、阻燃添加剂、防过充添加剂中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述锂盐的浓度为0.8-1.2mol/L。

上述锂离子电池电极片，采用NbS₂作为电极材料，NbS₂属于R3m空间群，具有层状结构，在单个晶胞中，含有三层相同方向的NbS₂层，具体到每层中，每个铌原子配六个硫原子，构成NbS₆组成三角棱柱形状的六配位；相邻NbS₆均共用两个S原子，线性连接成稳定的层状结构。在NbS₆的层与层之间，依靠范德华力连接形成稳定的结构，锂离子可以在夹心层自由嵌入与脱出，形成3R-Li_xNbS₂(0≤x≤1)结构的脱嵌锂结构的物质，同时Nb⁴⁺/Nb³⁺电对高度可逆的还原及氧化，使得锂离子电池电极片具有较高的初始容量和较好的循环稳定性。

附图说明

图1为一实施方式的NbS₂结构示意图；

图2为一实施方式的NbS₂电极材料的制备方法流程图；

图3为实施例1的NbS₂电极材料的XRD图；

图4为实施例1的锂离子电池电极片在室温下0.05C/0.05C倍率循环20周后，再以1C/1C倍率循环150圈的容量保持率图；

图5为实施例1的锂离子电池电极片在不同倍率下的充放电曲线及对应的充放电容量值图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

一实施方式的锂离子电池电极片，所述锂离子电池电极片的材料为NbS₂电极材料、导电剂和粘接剂混合形成的混合物。

如图1所示，NbS₂具有层状结构，属于R3m空间群。在单个晶胞中，含有三层相同方向的NbS₂层，具体到每层中，每个铌原子配六个硫原子，构成NbS₆组成三角棱柱形状的六配位；相邻NbS₆均共用两个S原子，线性连接成稳定的层状结构。在NbS₆的层与层之间，依靠范德华力连接形成稳定的结构，锂离子可以在夹心层自由嵌入与脱出，形成3R-Li_x NbS₂(0≤x≤1)结构的脱嵌锂结构的物质。

如图2所示，一实施方式中NbS₂电极材料的制备方法包括以下步骤：

步骤S110，在真空条件下，按单质Nb与单质硫摩尔比满足1:2-2.30将两者混合研磨1-2小时，向混合物施加1-10吨压力，得到反应前驱体；

由于单质硫和单质铌性质比较活泼，如果在有氧以及高温环境下单质将直接被氧化成氧化物，很难得到所需的物质。为防止在后续的高温反应中所加单质与空气中的氧气反应，因此称量需在无水无氧条件下进行，使得单质铌和单质硫在加热的条件下发生化合反应。其中，无水无氧的装置为手套箱。一般地，在称量时，可以加入过量的单质硫，使得单质铌反应完全。将单质铌与单质硫混合研磨，降低了铌和硫的颗粒的大小，增大铌和硫的接触面积。然后向混合物施加压力，将其压成致密性较高的反应前驱体。

步骤S120，在无水、无氧，压强为0.03-0.07托的条件下，将所述反应前驱体在15-35小时内升温至700-850℃并保温18-23小时，然后在20-40小时内降温至250-350℃，置于空气中淬火；

步骤S130，在无水、无氧条件下，将淬火后的样品研磨0.5-2小时，得到具有3R结构的NbS₂电极材料。

3R结构中，R代表斜方六面体(Rhombohedral)，即通过上述制备方法得到的NbS₂电极材料的晶胞为具有3层斜方六面体结构的电极材料。

上述NbS₂电极材料的制备方法采用高温固相法将化学计量比的单质铌和单质硫在适当温度下煅烧得到纯相的NbS₂电极材料。反应时间短，易操作，原料易得，工艺简单，反应过程中无需使用有机溶剂作为萃取剂，简化了制备工艺，减少了能源消耗，环境友好。

导电剂的作用是在电极材料中形成有效的导电网络，增加电极的导电性。在一实施方式中，导电剂选自乙炔黑、碳黑、大颗粒石墨KS-6中的至少一种。

粘接剂的作用是为了保证活性物质制浆时的均匀性和安全性，对活性物质颗粒间起到粘接作用，此外也有保持活性物质间以及集流体间的粘接作用。在一实施方式中，粘接剂可以为聚四氟乙烯(PTFE)或聚偏氟乙烯(PVDF)，也可以是二者的混合物。在另一实施方式中，粘接剂为聚四氟乙烯，聚四氟乙烯能在电极基体中形成一种弹性网状结构，在这种网状结构中，活性物质彼此接触，且弹性的网状纤维还能起着一种对抗电极由于充、放电造成的膨胀、收缩的作用。

所述NbS₂电极材料、导电剂和粘接剂混合形成的混合物按照重量份数计包括65-80份NbS₂电极材料、15-30份导电剂和3-10份粘接剂。控制合适的NbS₂电极材料、导电剂以及粘接剂的添加比例，有利于提高锂离子电池的电池容量，在一实施方式中，控制NbS₂电极材料、导电剂和粘接剂的重量份之和为100份。

一实施方式的锂离子电池，包括上述锂离子电池电极片、隔膜、脱嵌锂材料以及电解液。

隔膜在锂离子电池中起着阻隔正负电子电导，允许电解液离子自由通过从而实现离子传导的作用。在一实施方式中，隔膜为单层的聚乙烯微孔膜、单层的聚丙烯微孔膜、多层复合的聚乙烯和聚丙烯微孔膜或无纺布。

脱嵌锂材料是指具有锂离子可以从电极材料中嵌入或脱嵌的一类材料，这类材料一般为层状结构。在一实施方式中，脱嵌锂材料选自钴酸锂、镍酸锂、镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂、锰酸锂、磷酸亚铁锂、磷酸锰锂、磷酸钒锂、人造石墨、天然石墨、中间相碳微球、中间相碳纤维、软碳、硬碳、钛酸锂中的至少一种。

电解液包括锂盐、非水溶剂和添加剂，其中锂盐选自六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、双三氟甲基磺酰亚胺基锂、双草酸硼酸锂、草酸双氟硼酸锂、高氯酸锂、二全氟烷基三氟磷酸锂中的至少一种，非水溶剂选自碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸丁烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸甲丙酯、丁内酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯中的至少一种。在电解液中加入添加剂，可以改善界面特性，提高电解液的导电能力，一般锂离子电池电解液中的添加剂为成膜添加剂、阻燃添加剂、防过充添加剂中至少一种。其中，成膜添加剂为SEI(Solid Electrolyte Interface，固体电解质界面)成膜添加剂，一般有碳酸乙烯酯、亚硫酸乙烯酯、碳酸亚乙烯酯或碳酸二乙酯；阻燃添加剂一般有三甲基磷酸酯、三乙基磷酸酯或六甲基磷腈；防过充添加剂一般有2,5-二叔丁基-1,4-二甲氧基苯或10-甲基吩噻嗪。在一实施方式中，锂盐的浓度为0.8～1.2mol/L。

以下结合具体实施例对锂离子电池电极片以及锂离子电池做进一步的阐述。

实施例1

一种锂离子电池电极片，包括75g上述NbS₂电极材料，20g乙炔黑，5g聚四氟乙烯。

上述锂离子电池电极片的制备方法为：

称取NbS₂电极材料和乙炔黑，研磨1小时，再加入聚四氟乙烯继续研磨1小时，擀压成所需的厚度并切割成所需尺寸后，得到锂离子电池电极片。

其中，NbS₂电极材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)、将单质铌和单质硫按摩尔比1:2.1称量，用玛瑙研钵研磨1小时混匀；混合均匀的粉末放入模具中，并施加3吨的压力将其压成致密性较高的反应前驱体，放入烘干的一端封口的石英管中；同时将石英管另一端开口处套入带有阀门的橡胶管；所有操作都在手套箱中进行。

(2)、将步骤(1)的石英管及连接关闭阀门的橡胶管一同移出手套箱，接入减压的装置中，打开阀门至压强达到0.05托时，使用乙炔和氧气的混合火焰将石英管烧软、封口，将装有样品的石英管放入马弗炉中以25小时的时间升高温度到800°C并在该温度下保温20小时，将样品在30小时的时间内降温到250°C后，迅速取出样品置于空气中淬火。

(3)、将步骤(2)得到的样品转移到手套箱中，将石英管敲破取出样品，并放入研钵中研磨0.5小时得到NbS₂电极材料。

在手套箱中，将上述NbS₂电极材料装入聚酰亚胺胶带（Kapton tape）密封的玻璃片中，用X-射线粉末衍射仪对样品进行相分析，结果如图3所示。

从图3可以看出，合成的NbS₂与标准卡（PDF#04-004-7343）非常吻合，未出现杂峰，表明制备得到的NbS₂电极材料是纯相，没有杂质相生成。

对上述锂离子电池电极片进行循环稳定性测试和倍率测试。

循环稳定性测试条件是：室温下在1-3V的充放电电压范围，以0.05C倍率循环20圈后，改为1C倍率再循环150圈。测试结果如图4所示。

从图4可以看出，该锂离子电池电极片具有较高的充放电容量，库仑效率几乎为100%，循环到21圈时，改用1C大倍率，放电容量达到139.4mAh g^-1，以1C倍率循环150圈后，容量减少到126.5mAh g^-1，容量只是损失了9%。

图5为上述锂离子电池电极片在不同倍率（0.05C，0.1C，0.2C，0.5C，1C，2C，7C，10C）下的充放电曲线及对应的容量值。由图5可知，该锂离子电池电极片在0.05C时，第一圈的放电容量高达187.5mAh g^-1，高出理论容量22.2mAh g^-1，被认为是在NbS₂表面形成SEI膜消耗了这部分的容量。但是充电容量达到165.3mAh g^-1，第二圈的放电容量恢复到169.0mAh g^-1，充放电容量非常接近理论容量171mAh.g^-1（NbS₂嵌入一个锂形成LiNbS₂），说明化学反应过程中氧化还原Nb(IV)/Nb(III)电对高度可逆，对应的1摩尔锂离子可以完全脱出与嵌入范德华层，不会影响结构的稳定性。从图5可以看到，循环到20圈时，在0.1C的放电容量达到159.3mAh g^-1；50圈时，1C的放电容量达到135.2mAhg^-1；80圈时，10C的放电容量还能保持74.9mAh g^-1；改用小电流0.1C倍率时，经过100圈的循环，完全恢复到刚开始的容量，放电容量达到148.7mAh g^-1。所以Li_xNbS₂在1-3V之间Nb(IV)/Nb(III)电对高效可逆，具有层状结构的Li_xNbS₂是很好的锂离子插入与脱出的骨架。

一种锂离子扣式电池，其组成为：锂离子电池电极片/隔膜聚丙烯/钴酸锂及电解液，电解液的组成为：1mol/L六氟磷酸锂的锂盐，非水溶剂为体积比为1：1：1的碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯的混合物。将上述物质一起在手套箱中组装成锂离子扣式电池。该扣式电池可以用于小型便携式电子产品如电子词典，手表，计算器等。

一种软包或者钢壳的锂离子电池的组成为：石墨、聚乙烯隔膜、NbS₂电极材料、电解液和包装壳，电解液的组成为：1.01mol/L锂盐六氟磷酸锂、非水溶剂为碳酸乙烯酯与碳酸二甲酯的混合物。在手套箱中叠片或者卷绕成电芯，电芯和电解液封装在包装壳中。该电池用作便携式的能源。

实施例2

一种锂离子电池电极片，包括70g上述NbS₂电极材料，20g乙炔黑，10g聚四氟乙烯。

上述锂离子电池电极片的制备方法为：

称取NbS₂电极材料和乙炔黑，研磨1.5小时，再加入聚四氟乙烯继续研磨0.5小时，擀压成所需的厚度并切割成所需尺寸后，得到锂离子电池电极片。

其中，NbS₂电极材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)、将单质铌和单质硫按摩尔比1:2.14称量，用玛瑙研钵研磨1.5小时混匀；混合均匀的粉末放入模具中，并施加1吨的压力将其压成致密性较高的反应前驱体，放入烘干的一端封口的石英管中；同时将石英管另一端开口处套入带有阀门的橡胶管；所有操作都在手套箱中进行。

(2)、将步骤(1)石英管及连接关闭阀门的橡胶管一同移出手套箱，接入减压的装置中，打开阀门至压强达到0.06托时，使用乙炔和氧气的混合火焰将石英管烧软、封口，将装有样品的石英管放入马弗炉中以22小时的时间升高温度到820°C并在该温度下保温18小时，将样品在35小时的时间内降温到280°C后，迅速取出样品置于空气中淬火。

(3)、将步骤(2)得到的样品转移到手套箱中，将石英管敲破取出样品，并放入研钵中研磨1小时即得到NbS₂电极材料。

实施例3

一种锂离子电池电极片，包括80g上述NbS₂电极材料，15g乙炔黑，5g聚偏氟乙烯。

上述锂离子电池电极片的制备方法为：

称取NbS₂电极材料和乙炔黑，研磨2小时，再加入聚四氟乙烯继续研磨1.5小时，擀压成所需的厚度并切割成所需尺寸后，得到锂离子电池电极片。

其中，NbS₂电极材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)、将单质铌和单质硫按摩尔比1:2.3称量，用玛瑙研钵研磨2小时混匀；混合均匀的粉末放入模具中，并施加4吨的压力将其压成致密性较高的反应前驱体，放入烘干的一端封口的石英管中；同时将石英管另一端开口处套入带有阀门的橡胶管；所有操作都在手套箱中进行。

(2)、将步骤(1)石英管及连接关闭阀门的橡胶管一同移出手套箱，接入减压的装置中，打开阀门至压强达到0.04托时，使用乙炔和氧气的混合火焰将石英管烧软、封口，将装有样品的石英管放入马弗炉中在35小时的时间内升温度到850°C并在该温度下保温15小时，将样品在40小时的时间内降温到200°C后，迅速取出样品置于空气中淬火。

(3)、将步骤(2)得到的样品转移到手套箱中，将石英管敲破取出样品，并放入研钵中研磨2小时即得到具有层状结构的NbS₂电极材料。

实施例4

一种锂离子电极片，包括65g上述NbS₂电极材料，28g乙炔黑，7g聚四氟乙烯和聚偏氟乙烯的混合物。

上述锂离子电极片的制备方法为：

称取NbS₂电极材料和乙炔黑，研磨0.5小时，再加入聚四氟乙烯继续研磨2小时，擀压成所需的厚度并切割成所需尺寸后，得到锂离子电池电极片。

其中，NbS₂电极材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)、将单质铌和单质硫按摩尔比1:2称量，用玛瑙研钵研磨1小时混匀；混合均匀的粉末放入模具中，并施加5吨的压力将其压成致密性较高的反应前驱体，放入烘干的一端封口的石英管中；同时将石英管另一端开口处套入带有阀门的橡胶管；所有操作都在手套箱中进行。

(2)、将步骤(1)石英管及连接关闭阀门的橡胶管一同移出手套箱，接入减压的装置中，打开阀门至压强达到0.03托时，使用乙炔和氧气的混合火焰将石英管烧软、封口，将装有样品的石英管放入马弗炉中在20小时的时间内升温度到750°C并在该温度下保温22小时，将样品在25小时的时间内降温到300°C后，迅速取出样品置于空气中淬火。

(3)、将步骤(2)得到的样品转移到手套箱中，将石英管敲破取出样品，并放入研钵中研磨1.5小时得到具有层状结构的NbS₂电极材料。

实施例5

一种锂离子电极片，包括70g上述NbS₂电极材料，17g乙炔黑，8g聚四氟乙烯。

上述锂离子电极片的制备方法为：

称取NbS₂电极材料和乙炔黑，研磨1小时，再加入聚四氟乙烯继续研磨0.5小时，擀压成所需的厚度并切割成所需尺寸后，得到锂离子电池电极片。

其中，NbS₂电极材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)、将单质铌和单质硫按摩尔比1:2.06称量，用玛瑙研钵研磨1小时混匀；混合均匀的粉末放入模具中，并施加10吨的压力将其压成致密性较高的反应前驱体，放入烘干的一端封口的石英管中；同时将石英管另一端开口处套入带有阀门的橡胶管；所有操作都在手套箱中进行。

(2)、将步骤(1)石英管及连接关闭阀门的橡胶管一同移出手套箱，接入减压的装置中，打开阀门至压强达到0.05托时，使用乙炔和氧气的混合火焰将石英管烧软、封口，将装有样品的石英管放入马弗炉中在30小时的时间内升温度到700°C并在该温度下保温25小时，将样品在38小时的时间内降温到320°C后，迅速取出样品置于空气中淬火。

(3)、将步骤(2)得到的样品转移到手套箱中，将石英管敲破取出样品，并放入研钵中研磨1.5小时得到具有层状结构的NbS₂电极材料。

实施例6

一种锂离子电池电极片，包括75g上述NbS₂电极材料，20g乙炔黑，5g聚四氟乙烯。

上述锂离子电池电极片的制备方法为：

称取NbS₂电极材料和乙炔黑，研磨1小时，再加入聚四氟乙烯继续研磨1小时，擀压成所需的厚度并切割成所需尺寸后，得到锂离子电池电极片。

其中，NbS₂电极材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)、将单质铌和单质硫按按摩尔比1:2.08称量，用玛瑙研钵研磨1小时混匀；混合均匀的粉末放入模具中，并施加6吨的压力将其压成致密性较高的反应前驱体，放入烘干的一端封口的石英管中；同时将石英管另一端开口处套入带有阀门的橡胶管；所有操作都在手套箱中进行。

(2)、将步骤(1)石英管及连接关闭阀门的橡胶管一同移出手套箱，接入减压的装置中，打开阀门至压强达到0.07托时，使用乙炔和氧气的混合火焰将石英管烧软、封口，将装有样品的石英管放入马弗炉中以15小时的时间升高温度到790°C并在该温度下保温23小时，将样品使用20小时的时间降温到350°C后，迅速取出样品置于空气中淬火。

(3)、将步骤(2)得到的样品转移到手套箱中，将石英管敲破取出样品，并放入研钵中研磨0.5小时得到具有层状结构的NbS₂电极材料。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种锂离子电池电极片，其特征在于，所述锂离子电池电极片的材料为NbS₂电极材料、导电剂和粘接剂混合形成的混合物；

所述NbS₂电极材料、导电剂和粘接剂混合形成的混合物按照重量份数计包括65-80份NbS₂电极材料、15-30份导电剂和3-10份粘接剂。

2.根据权利要求1所述的锂离子电池电极片，其特征在于，所述NbS₂电极材料的制备方法包括以下步骤：

在真空条件下，按单质铌与单质硫摩尔比满足1：2-2.30将两者混合研磨1-2小时，向混合物施加1-10吨压力，得到反应前驱体；

在无水、无氧，压强为0.03-0.07托的条件下，将所述反应前驱体在15-35小时内升温至700-850℃并保温18-23小时，然后在20-40小时内降温至250-350℃，置于空气中淬火；

在无水、无氧条件下，将淬火后的样品研磨0.5-2小时，得到具有3R结构的NbS₂电极材料。

3.根据权利要求1所述的锂离子电池电极片，其特征在于，所述粘接剂为聚四氟乙烯和/或聚偏氟乙烯。

4.根据权利要求1所述的锂离子电池电极片，其特征在于，所述导电剂选自乙炔黑、碳黑、大颗粒石墨中的至少一种。

5.一种锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池包括权利要求1-4任一所述的锂离子电池电极片、隔膜、脱嵌锂材料以及电解液。

6.根据权利要求5所述的锂离子电池，其特征在于，所述隔膜为单层的聚乙烯微孔膜、单层的聚丙烯微孔膜、多层复合的聚乙烯和聚丙烯微孔膜或无纺布。

7.根据权利要求5所述的锂离子电池，其特征在于，所述脱嵌锂材料选自钴酸锂、镍酸锂、镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂、锰酸锂、磷酸亚铁锂、磷酸锰锂、磷酸钒锂、人造石墨、天然石墨、中间相碳微球、中间相碳纤维、软碳、硬碳、钛酸锂中的至少一种。

8.根据权利要求5所述的锂离子电池，其特征在于，所述电解液包括锂盐、非水溶剂和添加剂，所述锂盐选自六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、双三氟甲基磺酰亚胺基锂、双草酸硼酸锂、草酸双氟硼酸锂、高氯酸锂、二全氟烷基三氟磷酸锂中的至少一种。

9.根据权利要求5所述的锂离子电池，其特征在于，所述非水溶剂选自碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸丁烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸甲丙酯、丁内酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯中的至少一种，所述添加剂选自成膜添加剂、阻燃添加剂、防过充添加剂中的至少一种。

10.根据权利要求5-9任一所述的锂离子电池，其特征在于，所述锂盐的浓度为0.8-1.2mol/L。

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