CN105226322B - 负极浆料以及包括该负极浆料的负极片、锂离子电池 - Google Patents

负极浆料以及包括该负极浆料的负极片、锂离子电池 Download PDF

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Abstract

本申请涉及一种负极浆料以及包括该负极浆料的负极片、锂离子电池，负极浆料包括负极活性材料、粘结剂、导电剂、无机添加剂和有机添加剂，无机添加剂为选自无机金属氧化物和无机锂盐中的一种或多种，有机添加剂为碳原子数为6～30的芳香烃被基团R和基团N取代所形成的化合物和碳原子数位6～30的芳香烃被基团R和基团Ny取代后聚合形成的化合物中至少一种，其中，基团R为含有具有孤对电子对的原子的基团，基团N、Ny均为含有氢原子的基团。本申请提供的负极浆料应用到锂离子电池中后，不影响锂离子电池的循环性能以及倍率充电性能，有效的改善了锂离子电池的析锂现象，并且制备工艺简单，成本低廉，易于大规模的生产。

Description

负极浆料以及包括该负极浆料的负极片、锂离子电池
技术领域
本申请涉及锂离子电池技术领域，特别的，涉及一种负极浆料以及包括该负极浆料的负极片、锂离子电池。
背景技术
随着社会的发展，人们对环境保护的意识越来越强。作为清洁能源的锂离子电池在消费类电子、动力电池以及储能等方面得到了广泛的应用。但是，锂离子电池在低温环境下或是在进行倍率充电工作时，常常容易发生明显的析锂现象。这将导致锂离子电池的容量、寿命等性能受到明显的影响，并且同时也存在安全隐患。
经研究发现，锂离子电池的析锂现象主要发生在负极，锂离子传导速率过慢，导致来不及嵌入到负极活性材料中时，便会沉积在负极表面而不是嵌入到负极活性材料中，这将会严重影响锂离子电池的寿命以及安全性能。目前，针对上述析锂现象的改善方法较多，例如，选用有机或无机材料，对负极活性材料进行包覆、掺杂或机械研磨等的表面改性方法，但是，还需要在较高温度下进行处理，并且工艺复杂，成本较高，效率低下。
鉴于此，确实有必要提供一种简单、经济的方法来改善锂离子电池的析锂现象。
发明内容
为了解决上述问题，本申请人进行了锐意研究，结果发现：包含有无机添加剂和有机添加剂的负极浆料，应用到锂离子电池中后，能够有效的改善锂离子电池的析锂现象，特别是有效的改善了锂离子电池在低温下的析锂现象，从而完成本申请。
本申请的目的在于提供一种负极浆料，包括负极活性材料、粘结剂和导电剂，还包括无机添加剂和有机添加剂，其中，所述无机添加剂为选自无机金属氧化物和无机锂盐中的一种或多种，所述有机添加剂为选自下述化合物中的一种或多种：碳原子数为6～30的芳香烃被基团R和基团N取代所形成的化合物、碳原子数为6～30的芳香烃被基团R和基团Ny取代后聚合形成的化合物，其中，基团R为含有具有孤对电子对的原子的基团，基团N、Ny均为含有氢原子的基团。
本申请提供的负极浆料中含有的有机添加剂和无机添加剂，因有机添加剂具有孤对电子的原子，能和锂离子形成配合作用，进而对锂离子进行传导，是锂离子的优良导体；有机添加机中因含有芳香烃，能和石墨表面形成π-π键，均匀的包覆在活性物质颗粒的表面，在后期电池化成过程中，能形成均匀的保护膜；而无机添加剂的加入，又可以填充在负极活性物质颗粒之间，这样负极浆料所形成的负极浆料层就在负极极片上建立了完整的锂离子传导网络结构，进而减少了负极极片的析锂现象。
本申请的另一目的在于提供一种负极片，包括负极集流体和位于负极集流体上的负极浆料层，其中，负极浆料层为本申请所提供的负极浆料形成的涂覆层。
本申请的再一目的在于提供一种锂离子电池，其特征在于，包括正极片、负极片、锂电池隔膜和电解液，其中，负极片为本申请所提供的负极片。
将本申请提供的负极浆料制备成负极片，应用到锂离子电池中后，在不影响锂离子电池的其他电化学性能的前提下，例如不影响锂离子电池的循环性能以及倍率充电性能的前提下，有效的改善了锂离子电池的析锂现象，特别是有效的改善了锂离子电池在低温下的析锂现象。此外，本申请提供的负极浆料的制备工艺简单，成本低廉，易于大规模的生产。
具体实施方式
下面通过对本申请进行详细说明，本申请的特点和优点将随着这些说明而变得更为清楚、明确。
本申请的目的在于提供一种负极浆料，包括负极活性材料、粘结剂、导电剂，还包括无机添加剂和有机添加剂，其中，所述无机添加剂为选自无机金属氧化物和无机锂盐中一种或多种，所述有机添加剂为选自下述化合物中的一种或多种：碳原子数为6～30的芳香烃被基团R和基团N取代所形成的化合物、碳原子数为6～30的芳香烃被基团R和基团Ny取代后聚合形成的化合物，其中，基团R为含有具有孤对电子对的原子的基团，基团N、Ny均为含有氢原子的基团。
在上述无机添加中，无机金属氧化物的实例具体可以举出：Al2O3、B2O3、TiO2、ZnO、SiO2、SnO、CuO。无机锂盐的实例具体可以举出：LiAlO2、Li2B4O7、Li3PO3。优选地，所述无机添加剂为选自Al2O3、B2O3、TiO2、ZnO、SiO2、SnO、CuO、LiAlO2、Li2B4O7以及Li3PO3中的一种或多种。
在优选的实施方式中，无机添加剂的平均粒径为5纳米到50微米。选用上述平均粒径的无机添加剂，能够易于分散在所选择的溶剂中，尤其使得无机添加剂能够均匀的分散在水中，此外，还能够填充在负极活性材料的颗粒之间，另外，选择上述平均粒径的无机添加剂与有机添加剂配合使用后，能够进一步改善锂离子电池的析锂现象。若无机添加剂的平均粒径过大，不利于无机添加剂的分散均匀，并且使得锂离子电池的析锂现象得不到有效的改善。
在优选的实施方式中，无机添加剂的含量为负极活性物质层的总重量的0.1～5％，进一步的，优选为0.3～3％，更进一步的，优选为0.5～1.5％。负极活性物质层的总重量为负极活性材料、粘结剂、导电剂、有机添加剂和无机添加剂的重量之和。
在上述有机添加剂中，基团R和基团N分别对芳香烃上的氢原子进行取代，取代的个数并没有特别的限制，根据实际情况和合理的情况对芳香烃进行取代。例如，选用1个、2个或3个含有具有孤对电子对的原子的基团和选用1个、2个或3个含有氢原子的基团对芳香烃进行取代。当2个以上的含有具有孤对电子对的原子的基团对芳香烃进行取代时，取代基团的种类可以相同也可以彼此互不相同，或者是其中的任意两个以上的取代基相同，类似的，当2个以上的含有氢原子的基团对芳香烃进行取代时，取代基团的种类可以相同也可以彼此互不相同，或者是其中的任意两个以上的取代基相同。特别的，芳香烃被一个基团R和一个基团N所取代。
另外，对芳香烃取代的位置也没有特别的限制，可根据合理的情况选在芳香烃的合适的位置进行取代。例如，当取代基的个数为2时，两个取代基可位于芳香烃的邻位、对位或是间位。
在上述有机添加剂中，碳原子数为6～30的芳香烃的具体的种类并没有特别的限制，可根据实际需求进行选择。例如，苯、含有苯环的芳香烃、稠环芳香烃均可被基团R和基团N所取代。特别的，碳原子数为6～30的芳香烃具体可举出：苯、联苯、碳原子数为7～14的苯烷烃、碳原子数为10～22稠环芳香烃。进一步的，芳香烃优选为苯、联苯、碳原子数为7～9的苯烷基或碳原子数为10～16的稠环芳烃基。
作为芳香烃的实例，具体可以举出：
在上述有机添加剂中，特别的，基团R为含有氧原子、硫原子、氮原子中的至少一种的基团。其中，基团R具体可以举出：-NH2、-SO3-、-NCO、-NO3 -、-O-R’、碳原子数为4～200的聚乙二醇基。其中，R’为碳原子数为1～20的烷烃基。烷烃基可选自链状烷烃基或环状烷烃基，优选地，R’选自碳原子数为1～10的烷烃基，进一步优选地，R’选自碳原子数为1～6的烷烃基；聚乙二醇基可由下式1所示，其中，n1为2～100，进一步优选地，n1为5～50，更进一步优选地，n1为8～15，n1最优选为9～10。烷烃基具体可以举出：甲基、乙基、正丙基、异丙基、环丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基、环戊基、正己基、异己基、环己基、庚基、环庚基、辛基、环辛基、壬基、癸基、十一烷烃基、十二烷烃基、十三烷烃基、十四烷烃基、十五烷烃基、十六烷烃基、十七烷烃基、十八烷烃基、十九烷烃基、二十烷烃基。
在上述有机添加剂中，基团N为磺酸基、碳原子数为1～20的烷烃基或碳原子数为2～20的烯基，其中，磺酸基可表示为-SO3H。基团Ny为碳原子数为2～20的烯基。
当选用烷烃基对芳香烃进行取代时，特别的，选用碳原子数为1～10的烷烃基对芳香烃进行取代，进一步优选地，选用碳原子数为1～5的烷烃基对芳香烃进行取代。
作为烷烃基的实例，具体可以举出：甲基、乙基、正丙基、异丙基、环丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、1,1,3,3-四甲基正丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基、环戊基、正己基、异己基、环己基、庚基、环庚基、辛基、环辛基、壬基、癸基、十一烷烃基、十二烷烃基、十三烷烃基、十四烷烃基、十五烷烃基、十六烷烃基、十七烷烃基、十八烷烃基、十九烷烃基、二十烷烃基。
当碳原子数为2～20的烯基对芳香烃进行取代时，烯基的具体种类并没有特别的限制，可根据实际需求进行选择。其中，双键的个数以及双键的位置并没有特别的限制，可根据实际情况选择所需结构的烯基。特别的，双键的个数可为1个、2个、3个或4个。
当为1个双键时，特别的，双键位于所选择的烯基的末端，其中，所述末端即为远离烯基与芳香烃相连接的位置，例如，当碳原子数大于等于3时，双键上的碳原子不与环相连接。
在优选的实施方式中，选择碳原子数为2～10的烯基、碳原子数为2～10的炔基，进一步优选地，选择碳原子数为2～5的烯基、碳原子数为2～5的炔基。
作为烯基、炔基的实例，具体可以举出：
-CH＝CH2、-CH2-CH＝CH2、-CH2CH2CH＝CH2、-CH2CH2CH2CH＝CH2、-CH＝CH-CH＝CH2、-CH＝CH-CH3、-C≡CH、-CH2-C≡CH、-CH2CH2-C≡CH、-CH2CH2CH2C≡CH。
在碳原子数为6～30的芳香烃被基团R和基团Ny取代后聚合所形成的化合物中，根据实际需求选择烯基的具体种类，例如选用上述所提到的具体的实例中的烯基对芳香烃进行取代后进行聚合。特别的，在聚合物中，重复单元的个数为2～500。进一步的，重复单元的个数优选为10～200，更进一步的，重复单元的个数优选为20～150，重复单元的个数最优选为40～100。
选用乙烯基对芳香烃进行取代后进行聚合，所形成的聚乙烯基可表示为其中，n为2～500，进一步的，n优选为10～200，更进一步的，n优选为20～150，n最优选为40～100。
在本申请中，作为有机添加剂的实例，具体可以举出：
在优选的实施方式中，有机添加剂的含量为负极活性物质层的总重量的0.1～5％，进一步的，优选为0.3～3％，更进一步的，优选为0.5～1.5％。其中，所述负极活性物质层的含义与前述相同，也就是说，负极活性物质层的总重量为负极活性材料、粘结剂、导电剂、有机添加剂和无机添加剂的重量之和。
若负极浆料中的有机添加剂的含量过低，应用到锂离子电池中后，并不能有效的改善锂离子电池的析锂现象，若负极浆料中的有机添加剂的含量过高，应用到锂离子电池中后，同样，也不能有效的改善锂离子电池的析锂现象。
在本申请中，所述有机添加剂的来源并不受到具体的限制，可商购获得也可以按照常规方法自行制备获得。
经研究发现，将同时含有无机添加剂和有机添加剂的负极浆料制备得到相应的极片，应用到锂离子电池中后，由于在无机添加剂和有机添加剂的共同作用下，在不影响锂离子电池的循环性能以及倍率充电性能的前提下，有效的改善了锂离子电池的析锂现象，特别是有效的改善了锂离子电池在低温下的析锂现象。
在上述负极浆料中，负极活性材料的具体种类并无特别的限制，可根据实际需求进行选择。特别的，负极活性材料为选自天然石墨、人造石墨、中间相碳微球(简写为MCMB)、硬碳、软碳中的一种或多种。
在上述负极浆料中，所述粘结剂的具体种类并无特别的限制，只要能够起到粘结作用即可。特别的，所述粘结剂为选自丁苯橡胶(SBR)和聚丙烯腈(BI-4)中的一种或多种。
在优选的实施方式中，粘结剂的含量为负极活性物质层的总重量的0.005～5％，进一步的，粘结剂的含量优选为负极活性物质层的总重量的0.05～4％，更进一步的，粘结剂的含量优选为负极活性物质层的总重量的0.05～3％，最优选为0.05～2％。
在上述负极浆料中，所述导电剂的种类并没有特别的限制，可根据实际需求进行选择。在优选的实施方式中，所述导电剂为选自导电炭黑、超导炭黑、导电石墨、乙炔黑和碳纳米管中的一种或多种。进一步的，选自导电炭黑、导电石墨和乙炔黑中的一种或多种，更进一步的，选自导电炭黑和乙炔黑中的一种或多种，最优选为导电炭黑。
在优选的实施方式中，导电剂的含量为负极活性物质层的总重量的0.005～5％，进一步的，导电剂的含量优选为负极活性物质层的总重量的0.05～4％，更进一步的，导电剂的含量优选为负极活性物质层的总重量的0.05～3％，最优选为0.05～2％。
在优选的实施方式中，在上述负极浆料中，还包括增稠剂，其中，增稠剂的种类并无特别的限制，例如羧甲基纤维素钠(CMC)可作为增稠剂加入到负极浆料中。在负极浆料中，增稠剂的含量为负极活性物质层的总重量的0.003～5％，进一步的，增稠剂的含量优选为负极活性物质层的总重量的0.2～3％，更进一步的，增稠剂的含量优选为负极活性物质层的总重量的0.5～1.5％。其中，负极活性物质层的总重量为负极活性材料、粘结剂、导电剂、有机添加剂和无机添加剂的重量之和。
在上述负极浆料中，还包括溶剂。其中，溶剂的具体种类可根据实际需求进行选择，例如水和N-甲基吡咯烷酮均可。特别的，溶剂的含量为负极浆料的总重量的40％～60％。
本申请提供的负极浆料，制备工艺简单，成本低廉，适合大规模的生产，此外，应用到锂离子中后，能够有效的锂离子电池的析锂现象，特别的，能够有效改善锂离子电池在低温下的析锂现象。
本申请所提供负极浆料的制备方法并没有特别限制，按照常规方法制备即可，例如将负极活性材料、导电剂、粘合剂、有机添加剂、无机添加剂加入到溶剂中进行混合或是将负极活性材料、导电剂、粘合剂、有机添加剂、无机添加剂、增稠剂加入到溶剂中进行混合，特别的，混合均匀后，获得负极浆料。
特别的，选用包括以下两个步骤的方法制备负极浆料。
步骤一、将负极活性材料和有机添加剂混合。
在上述步骤一中，所述负极活性材料和有机添加剂为前述提到的负极活性材料和有机添加剂。为了使得负极活性材料和有机添加剂充分分散均匀，在该步骤中，将负极活性材料和有机添加剂混合均匀。
在上述步骤一种，负极活性材料和有机添加剂的添加量根据前述提到的物料的相应的含量进行添加。
步骤二、向步骤一中的混合物料中加入无机添加剂进行混合，再加入导电剂进行混合，然后加入粘结剂进行混合，最后加入溶剂，例如水，混合后，获得负极浆料。
在上述步骤二中，特别的，无机添加剂先分散在溶剂中，特别的，先将无机添加剂先分散在水中，然后加入到步骤一中的混合物料中。其中，分散无机添加剂的溶剂的量根据无机添加剂的量进行选择，只要将无机添加剂均匀分散在溶剂中即可。溶剂选用水，不但环保而且降低了生产成本。
另外，在加粘结剂的同时，还可一同加入所选用的增稠剂。
在上述步骤二中，所述导电剂、粘结剂以及溶剂均为前述所提及的导电剂、粘结剂和溶剂。其中，各个物料的添加量根据前述提到的物料的相应的含量进行添加。
本申请的另一目的在于提供一种负极片，包括负极集流体和位于负极集流体上的负极浆料层，其中，负极浆料层为本申请提供的负极浆料形成的涂覆层，特别的，由本申请提供的负极浆料干燥后形成的涂覆层。
在上述负极片中，所述负极集流体的具体种类可根据实际需求进行选择，例如，铜箔、铜网均可作为负极集流体。
在本申请中，负极片的制备方法可按常规方法进行制备即可，例如，将本申请提供的负极浆料均匀涂布在负极集流体上，经干燥、冷压、分条后，获得负极片。其中，特别的，干燥的温度为60～120℃。另外，冷压和分条的条件按照常规进行设置即可。
本申请的再一目的在于提供一种锂离子电池，包括正极片、负极片、锂电池隔膜和电解液，其中，负极片为本申请提供的负极片。
在上述锂离子电池中，所述正极片包括正极集流体和位于所述正极集流体上的正极浆料层，其中，所述正极浆料层包括正极活性材料、正极粘接剂和正极导电剂；所述负极片包括负极集流体和位于所述负极集流体上的负极浆料层，其中，所述负极浆料层包括负极活性材料、粘接剂和导电剂。其中，正极集流体、正极活性材料、正极粘结剂、正极导电剂、负极集流体、负极活性材料、粘结剂、导电剂的具体种类均不受到具体的限制，可根据需求进行选择。
在优选的实施方式中，所述正极活性材料为选自磷酸铁锂、钴酸锂、镍钴锰酸锂、镍酸锂、锰酸锂、镍锰酸锂、磷酸锰锂、磷酸钴锂、磷酸钒锂以及硅酸锰锂中的一种或多种。
在上述电解液中，所述锂电池隔膜的具体种类并不受到具体的限制，可选用锂离子电池中使用的任何常规锂电池隔膜材料，例如聚乙烯、聚丙烯、聚偏氟乙烯以及上述聚乙烯、聚丙烯、聚偏氟乙烯的多层复合膜，但不仅限于上述所举出的锂电池隔膜材料。
本申请提供的锂离子电池的制备方法在本领域中是公知的，可以按现有的锂离子电池制备方法制造本申请所提供的锂离子电池。
实施例
以下通过具体实例进一步描述本申请。不过这些实例仅仅是范例性的，并不对本申请的保护范围构成任何限制。
在以下实施例、对比例和试验例中，所用到的材料、试剂以及仪器如没有特殊说明，均可从商业途径获得或是其中的试剂可通过常规方法合成得到。
在下述实施例、对比例以及试验例中，所用到的材料以及原料如下所示：
负极集流体：铜箔；负极活性材料：人造石墨；负极粘结剂：聚丙烯腈(型号为BI-4)；增稠剂：羧甲基纤维素钠(CMC)；导电剂：导电炭黑Super-P。
有机添加剂：
有机添加剂1：其中，n为100；
有机添加剂2：
有机添加剂3：
有机添加剂4：其中，n1为10。
电解液：含有1M的六氟磷酸锂(LiPF6)，溶剂为碳酸二乙酯:碳酸甲乙酯:碳酸乙烯酯＝2:5:3(体积比)的混合溶剂。
锂电池隔膜：12微米厚的聚丙烯隔离膜(型号为A273,由Celgard公司提供)。
实施例1～24负极浆料1#～24#
负极浆料1#～24#均分别按照下述方法进行制备：
将负极活性材料、导电剂、粘结剂、增稠剂、有机添加剂、无机添加剂加入到水中，混合均匀后，获得负极浆料。
在上述实施例中，制备各个负极浆料中所用到的有机添加剂和无机添加剂的种类及其用量，以及粘结剂、导电剂、增稠剂的用量如下表1中所示，其中，有机添加剂、无机添加剂、粘结剂、导电剂以及增稠剂的用量均为基于负极活性物质层的总重量计算得到的重量百分数。
表1
对比例1～3负极浆料1～3
重复实施例1，其中，不加有机添加剂和无机添加剂或是只添加有机添加剂或是只添加无机添加剂，其余条件不变。
在上述对比例中，制备各个负极浆料中所用到的有机添加剂和无机添加剂的种类及其用量，以及粘结剂、导电剂、增稠剂的用量如下表2中所示，其中，有机添加剂、无机添加剂、粘结剂、导电剂以及增稠剂的用量均为基于负极活性物质层的总重量计算得到的重量百分数。
表2
注：在上述表2中，“-”表示不添加相关物料。
试验例
负极片1#～24#、负极片1～3的制备
将在实施例和对比例中获得的负极浆料均分别按照下述方法进行制备得到相应的负极片：
(1)将获得的负极浆料涂覆在负极集流体的表面，然后在80℃下进行干燥，得到负极浆料层；
(2)将步骤1中干燥后的含有负极浆料层的负极集流体依次进行冷压、分条，获得负极片。
正极片1的制备
将钴酸锂(LiCoO2)、粘结剂(聚偏氟乙烯)、导电剂(乙炔黑)按照质量比98:1:1混合，加入N-甲基吡咯烷酮(NMP)，在真空搅拌机作用下搅拌成均匀的正极浆料；将正极浆料均匀涂覆于厚度为12μm的铝箔上；将铝箔在室温晾干后转移至120℃烘箱干燥1h，然后经过冷压、分切得到正极片1。
锂离子电池1#～24#、1～3的制备
将制备得到的负极片1#～24#以及负极片1～3均分别按照下述方法依次得到相应的锂离子电池：
将正极片、负极片以及锂电池隔膜卷绕成电芯，将电芯置于铝塑膜中进行烘烤，向电芯中注入的电解液，封口并静置，然后对电芯进行化成和老化，获得锂离子电池，其中，各个锂离子电池中所选用的正极片、负极片及其对应的负极浆料如下表3中所示。
表3
锂离子电池编号 负极片编号 负极浆料编号 正极片编号
锂离子电池1# 负极片1# 负极浆料1# 正极片1
锂离子电池2# 负极片2# 负极浆料2# 正极片1
锂离子电池3# 负极片3# 负极浆料3# 正极片1
锂离子电池4# 负极片4# 负极浆料4# 正极片1
锂离子电池5# 负极片5# 负极浆料5# 正极片1
锂离子电池6# 负极片6# 负极浆料6# 正极片1
锂离子电池7# 负极片7# 负极浆料7# 正极片1
锂离子电池8# 负极片8# 负极浆料8# 正极片1
锂离子电池9# 负极片9# 负极浆料9# 正极片1
锂离子电池10# 负极片10# 负极浆料10# 正极片1
锂离子电池11# 负极片11# 负极浆料11# 正极片1
锂离子电池12# 负极片12# 负极浆料12# 正极片1
锂离子电池13# 负极片13# 负极浆料13# 正极片1
锂离子电池14# 负极片14# 负极浆料14# 正极片1
锂离子电池15# 负极片15# 负极浆料15# 正极片1
锂离子电池16# 负极片16# 负极浆料16# 正极片1
锂离子电池17# 负极片17# 负极浆料17# 正极片1
锂离子电池18# 负极片18# 负极浆料18# 正极片1
锂离子电池19# 负极片19# 负极浆料19# 正极片1
锂离子电池20# 负极片20# 负极浆料20# 正极片1
锂离子电池21# 负极片21# 负极浆料21# 正极片1
锂离子电池22# 负极片22# 负极浆料22# 正极片1
锂离子电池23# 负极片23# 负极浆料23# 正极片1
锂离子电池24# 负极片24# 负极浆料24 正极片1
锂离子电池1 负极片1 负极浆料1 正极片1
锂离子电池2 负极片2 负极浆料2 正极片1
锂离子电池3 负极片3 负极浆料3 正极片1
性能测试
(1)锂离子电池25℃循环测试
将制备得到的锂离子电池均分别进行下述测试：
在25℃下，将锂离子电池，以1C恒流充电至4.35V，然后恒压充电至电流为0.05C，再用1C恒流放电至3.0V，此时为首次循环，按照上述循环条件，锂离子电池进行多次循环，分别计算得出锂离子电池循环50次、100次、200次、300次、500次后的容量保持率，其中，循环后的容量保持率按照下式进行计算。其中，各个锂离子电池中得到的循环保持率参见表4。
循环后的容量保持率＝(对应次数的循环的放电容量/首次循环的放电容量)×100％
表4
从上述表4中的相关数据可以得知，相比起锂离子电池1～3，锂离子电池1#～24#分别经过50次、100次、200次、300次、500次循环后，均具有较高的容量保持率。
由此可以得知，将本申请提供的负极浆料，应用到锂离子电池中后，能够提高锂离子电池的循环性能，特别的，能够提高电池在4.35V以上的高电压下的循环性能。
(2)锂离子电池的倍率性能测试
将制备得到的锂离子电池均分别进行下述测试：
将锂离子电池以0.5C恒流放电到3.0V，搁置10min，然后分别以0.2C、0.5C、1C、2C、2.5C恒流充电至截至电压4.35V。记录0.2C、0.5C、1C、2C、2.5C条件下的充电容量，其中以0.2C下的容量为基准，得到不同倍率下的充电容量保持率(测15支电池的容量保持率，取其平均值)。各个锂离子电池的倍率性能测试数据参见表5。
表5
从上述表5中的相关数据可以得知，相比起锂离子电池1～3，锂离子电池1#～24#分别经过不同倍率下的充电性能测试后，均具有较高的容量保持率。
由此可以得知，将本申请提供的负极浆料，应用到锂离子电池中后，能够提高锂离子电池的倍率性能，特别的，能够提高电池的倍率充电性能。
(3)析锂性能测试
将制备得到的锂离子电池(简称电池)均分别进行下述测试：
在-10℃下，将锂离子电池分别以0.05C、0.1C、0.15C充电到4.2V，然后放电至2.8V，按照上述条件，在0.05C、0.1C、0.15C下均进行三次充放电循环，循环后，再相应的以0.05C、0.1C、0.15C充电到4.2V后，恢复到25℃再次相应的以0.05C、0.1C、0.15C充电至4.2V，然后拆解电池，观察锂离子电池负极界面是否析锂以及析锂情况，相关结果如下表6中所示。
在25℃下，以1.5C将电池充电至4.2V，然后放电至2.8V，按照上述条件进行十次充放电循环后，以1.5C充电至4.2V，然后拆解电芯，观察锂离子电池负极界面是否析锂以及析锂情况，相关结果如下表6中所示。
表6
从表6中的相关测试数据可以得知，锂离子电池1～3的析锂现象严重，然而锂离子电池1#～24#基本不析锂或是析锂现象得到很好改善。
由此可以得知，将本申请提供的负极浆料制备成负极片，应用到锂离子电池中后，大幅改善了锂离子电池的析锂现象，特别是改善了锂离子电池在低温-10℃下的析锂现象。
根据上述说明书的揭示，本申请所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本申请并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本申请的一些修改和变更也应当落入本申请的权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种负极浆料，包括负极活性材料、粘结剂和导电剂，其特征在于，还包括无机添加剂和有机添加剂，其中，所述无机添加剂为选自无机金属氧化物和无机锂盐中的一种或多种，所述有机添加剂为选自下述化合物中的一种或多种：碳原子数为6~30的芳香烃被基团R和基团N取代所形成的化合物、碳原子数为6~30的芳香烃被基团R和基团Ny取代后聚合形成的化合物，其中，基团R为含有具有孤对电子对的原子的基团，基团N、Ny均为含有氢原子的基团；
所述有机添加剂的含量为负极活性物质层的总重量的0.1~5%。
2.根据权利要求1所述的负极浆料，其特征在于，所述无机添加剂为选自Al2O3、B2O3、TiO2、ZnO、SiO2、SnO、CuO、LiAlO2、Li2B4O7以及Li3PO3中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的负极浆料，其特征在于，所述无机添加剂的含量为负极活性物质层的总重量的0.1~5%。
4.根据权利要求1所述的负极浆料，其特征在于，所述无机添加剂的平均粒径为5纳米到50微米。
5.根据权利要求1所述的负极浆料，其特征在于，在所述有机添加剂中：
所述芳香烃为苯、联苯、碳原子数为7~14的苯烷烃或碳原子数为10~22的稠环芳香烃，
所述基团R为含有氧原子、硫原子和氮原子中的至少一种的基团，
所述基团N为磺酸基、碳原子数为1~20的烷烃基或碳原子数为2~20的烯基，
所述基团Ny为碳原子数为2~20的烯基或碳原子数为2~20的炔基。
6.根据权利要求5所述的负极浆料，其特征在于，在所述有机添加剂中：
所述基团R为 -NH2、-SO3 -、-NCO、-NO3 -、-O-R’或碳原子数为4~200的聚乙二醇基，其中，R’为碳原子数为1~20的烷烃基；
所述基团N 为碳原子数为1~10的烷烃基或碳原子数为2~10的烯基，
所述基团Ny为碳原子数为2~10的烯基或碳原子数为2~10的炔基。
7.根据权利要求1所述的负极浆料，其特征在于，
所述负极活性材料为选自天然石墨、人造石墨、硬碳、软碳、硅、硅-碳复合物中的一种或多种，
所述粘结剂为选自丁苯橡胶和聚丙烯腈中的一种或多种，
所述导电剂为选自导电炭黑、导电石墨和碳纳米管中的一种或多种。
8.根据权利要求7所述的负极浆料，其特征在于，
所述负极活性材料为中间相碳微球，
所述导电炭黑为选自超导炭黑和乙炔黑中的一种或多种。
9.一种负极片，其特征在于，包括负极集流体和位于负极集流体上的负极浆料层，其中，负极浆料层为由权利要求1~8中任一项所述负极浆料形成的涂覆层。
10.一种锂离子电池，其特征在于，包括正极片、负极片、锂电池隔膜和电解液，其中，负极片为权利要求9中所述的负极片。
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