CN105789553A - 一种锂离子电池正极 - Google Patents

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尹艳萍
庄卫东
沈雪玲
朱磊
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Abstract

本发明公开了一种锂离子电池正极，包括导电基体及涂覆在导电基体上的正极浆料，该正极浆料为导电剂、活性材料及粘结剂的混合，其中，导电剂是由零维的具有导电性的纳米碳类物质、一维的具有导电性的纳米碳类物质和二维的具有导电性的纳米碳类物质形成的三维立体导电网络。本发明的锂离子电池正极采用三种不同维度的纳米碳类的导电剂混合，一方面纳米级的碳类导电剂有利于锂离子的嵌入与脱出，另一方面，三个维度的导电剂混合可以形成三维立体的导电网络，克服了因为导电剂带来的极片的导电性偏低的困难，减少了正极的电化学阻抗，加强了正极的导电性，有效的提高了正极的电化学性能。

Description

一种锂离子电池正极
技术领域
本发明涉及一种锂离子电池正极，属于锂离子电池技术领域。
背景技术
近些年环境污染严重、能源稀缺等问题一直困扰着人类的生活，这一两年国内雾霾日益严重，直接影响了国民的身体健康和国内经济的发展。产生雾霾其中一个原因是汽车尾气的排放，因此，国家发布多条政策支持发展新能源车。作为新能源车的主要动力源，锂离子电池成为了目前人们关注的焦点。锂离子电池作为大型车辆的动力电池，其比能量、循环寿命、安全性等各方面性能还不能满足要求，需要解决这一问题的关键因素除了电池材料的开发和外，还有一个重要的原因是电池的设计，电池设计包括了正极材料的选择及正极的制备。
目前，因为富锂固溶体材料具有较高的比能量，被考虑作为锂离子电池正极材料。富锂固溶体材料是由层状的Li2MnO3和LiMO2(M＝Mn，Ni，Co)按不同比例形成的固溶体，其化学式可以写成xLi2MnO3·(1-x)LiMO2或xLi2O·yMOb(x/y＞0.51)。现有技术中，锂离子电池正极的制备方法都有相关的公开，将正极材料、导电剂及粘结剂作为按照比例混合(CN103928657A，CN101710619A)。李新禄等人2009年公开的发明专利中针对层状的三元材料、尖晶石型化合物及橄榄石型化合物三种正极材料，其导电剂采用多层石墨烯、或者碳纳米管、或者炭黑、或者其中的两种或三种的混合物，但其中一种必须为多层石墨烯(CN101710619A)。锂离子电池正极材料选择富锂固溶体材料，其正极导电剂一般选择导电炭黑、超导电炭黑、鳞片状石墨、碳纳米管、石墨烯等各种形貌的具有高导电性的石墨类物质，将其中一种或者几种混合用。J.H.Kim等选择Li[Li0.1Ni0.35-x/2CoxMn0.55-x/2]O2(x＝0-0.3)为活性物质，导电剂选择乙炔黑和石墨的混合物，组装的2032型扣式电池的首次放电比容量为184-195mAh/g(SolidStateIonics，46，164(2003)43-49)。RosalindJ.Gummow等选择Lil.25(3)Ni0.17(1)Mn0.61(1)O2为活性物质，导电剂采用超导炭黑，做成的扣式电池测试充放电性能，首次放电比容量为255mAh/g，但是第二周的放电比容量衰减到225mAh/g(JournalofTheElectrochemicalSociety，160(10)A1856-A1862(2013))。这些公开的电池设计的导电剂的配方都是一种或两种或三种的导电剂的简单混合，电池性能偏低，影响因素之一是极片的导电性偏低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种导电性高的锂离子电池正极。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种锂离子电池正极，包括导电基体及涂覆在导电基体上的正极浆料，其特征在于，该正极浆料为导电剂、活性材料及粘结剂的混合，其中，导电剂是由零维的具有导电性的纳米碳类物质、一维的具有导电性的纳米碳类物质和二维的具有导电性的纳米碳类物质形成的三维立体导电网络。
其中，所述零维的具有导电性的纳米碳类物质为纳米级的导电炭黑、超导电炭黑中的至少一种。所述一维的具有导电性的纳米碳类物质为碳纳米纤维、碳纳米管中的至少一种。所述二维的具有导电性的纳米碳类物质为石墨烯。
其中，所述零维的具有导电性的纳米碳类物质占导电剂重量的百分比a为0＜a＜100％，优选为0＜a＜70％。所述一维的具有导电性的纳米碳类物质占导电剂重量的百分比b为0＜b＜100％，优选为0＜b＜50％。所述二维的具有导电性的纳米碳类物质二维的导电物质占导电剂重量的百分比c为0＜c＜100％，优选为0＜c＜40％。
其中，所述活性物质的化学式为xLi2O·yMOb，其中M为Mn、Ni、Co、Al中的至少一种，0.51＜x/y＜0.75，1≤b≤2，所述粘结剂为聚偏氟乙烯。
其中，所述导电剂的混合方式是将零维、一维、二维的具有导电性的纳米碳类物质按比例加入到氮甲基吡咯烷酮中，超声分散0.1-1h，得到分散均匀的导电剂溶液。
将本发明的正极与电相容的阳极、隔膜、电解质置于容器中形成锂离子电池。
本发明的优点在于：
本发明的锂离子电池正极采用三种不同维度的纳米碳类的导电剂混合，一方面纳米级的碳类导电剂有利于锂离子的嵌入与脱出，另一方面，三个维度的导电剂混合可以形成三维立体的导电网络，克服了因为导电剂带来的极片的导电性偏低的困难，减少了正极的电化学阻抗，加强了正极的导电性，有效的提高了正极的电化学性能。
而且，本发明的锂离子电池正极在制备过程中，只需要先将导电剂中的各类导电性物质提前混合均匀，再将导电剂、活性材料及粘结剂混合并涂覆在导电基体上即可，减少后期的高速搅拌的时间，制作工艺流程简单易，降低了成本，易于工业化生产。
附图说明
图1为本发明实施例1正极表面形貌图。
图2为本发明实施例1、实施例2、实施例3和实施例4的正极组装的锂离子半电池在0.1C，4.8-2.0V下的倍率性能对比图。
图3为本发明实施例1和对比例1、对比例2、对比例3、对比例4的正极组装的锂离子半电池在0.1C，4.8-2.0V下的倍率性能对比图。
图4为本发明实施例1和对比例1的正极组装的锂离子半电池在4.8-2.0V的循环性能对比图。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明，但并不意味着对本发明保护范围的限制。
实施例1
正极的活性材料为0.6Li2O·0.8Mn0.675Ni0.1625Co0.1625O1.75，导电剂选择纳米级的导电炭黑(SuperP)、碳纳米管、石墨烯，按照重量百分比计算，SuperP占导电剂的重量百分比为33.33％，石墨烯占导电剂的重量百分比为33.33％，碳纳米管占导电剂的重量百分比为33.33％。粘结剂选择聚偏氟乙烯(PVDF)，溶剂为N-甲基吡咯烷酮。活性物质∶导电剂∶粘结剂的重量百分比为80∶10∶10。先将0.500g的PVDF溶解于9.500gN-甲基吡咯烷酮中，形成PVDF溶液；再称取SuperP0.167g，石墨烯0.167g，碳纳米管0.167g，将称好的导电剂加入到2.000g左右的N-甲基吡咯烷酮，超声分散0.3h；然后加入粘结剂溶液和4.000g的活性材料，高速搅拌0.5h，形成分散均匀的正极浆料。最后将分散好的正极浆料，涂覆在导电基体上，干燥，形成锂离子电池的正极。
实施例2
正极的活性材料为0.6Li2O·0.8Mn0.675Ni0.1625Co0.1625O1.75，导电剂选择纳米级的导电炭黑SuperP、石墨烯、碳纳米纤维，按照重量百分比计算，SuperP占导电剂的重量百分比为33.33％，石墨烯占导电剂的重量百分比为33.33％，碳纳米纤维占导电剂的重量百分比为33.33％。粘结剂选择聚偏氟乙烯(PVDF)，溶剂为N-甲基吡咯烷酮。活性物质∶导电剂∶粘结剂的重量百分比为80∶10∶10。先将0.500g的PVDF溶解于9.500gN-甲基吡咯烷酮中，形成PVDF溶液；再称取SuperP0.167g，石墨烯0.167g，碳纳米纤维0.167g，将称好的导电剂加入到2.200g左右的N-甲基吡咯烷酮，超声分散0.5h；然后加入粘结剂溶液和4.000g的活性材料，高速搅拌0.5h，形成分散均匀的正极浆料。最后将分散好的正极浆料，涂覆在导电基体上，干燥，形成锂离子电池的正极。
实施例3
正极的活性材料为0.6Li2O·0.8Mn0.675Ni0.1625Co0.1625O1.75，导电剂选择纳米级的导电炭黑SuperP、石墨烯、碳纳米纤维，按照重量百分比计算，SuperP占导电剂的重量百分比为70％，石墨烯占导电剂的重量百分比为10％，碳纳米纤维占导电剂的重量百分比为20％。粘结剂选择聚偏氟乙烯(PVDF)，溶剂为N-甲基吡咯烷酮。活性物质∶导电剂∶粘结剂的重量百分比为80∶10∶10。先将0.500g的PVDF溶解于9.500gN-甲基吡咯烷酮中，形成PVDF溶液；再称取SuperP0.350g，石墨烯0.050g，碳纳米纤维0.100g，将称好的导电剂加入到2.200g左右的N-甲基吡咯烷酮，超声分散0.5h；然后加入粘结剂溶液和4.000g的活性材料，高速搅拌0.2h，形成分散均匀的正极浆料。最后将分散好的正极浆料，涂覆在导电基体上，干燥，形成锂离子电池的正极。
实施例4
正极的活性材料为0.6Li2O·0.8Mn0.675Ni0.1625Co0.1625O1.75，导电剂选择纳米级的超导电炭黑、石墨烯、碳纳米管，按照重量百分比计算，纳米级的超导电炭黑占导电剂的重量百分比为40％，石墨烯占导电剂的重量百分比为20％，碳纳米管占导电剂的重量百分比为40％。粘结剂选择聚偏氟乙烯(PVDF)，溶剂为N-甲基吡咯烷酮。活性物质∶导电剂∶粘结剂的重量百分比为80∶10∶10。先将0.500g的PVDF溶解于9.500gN-甲基吡咯烷酮中，形成PVDF溶液；再称取纳米级的超导电炭黑0.200g，石墨烯0.100g，碳纳米管0.200g，将称好的导电剂加入到2.200g左右的N-甲基吡咯烷酮，超声分散0.1h；然后加入粘结剂溶液和4.000g的活性材料，高速搅拌1h，形成分散均匀的正极浆料。最后将分散好的正极浆料，涂覆在导电基体上，干燥，形成锂离子电池的正极。
实施例5
正极的活性材料为0.6Li2O·0.8Mn0.7Ni0.2Co0.1O1.75，导电剂选择纳米级的超导电炭黑、石墨烯、碳纳米纤维，按照重量百分比计算，纳米级的超导电炭黑占导电剂的重量百分比为30％，石墨烯占导电剂的重量百分比为30％，碳纳米纤维占导电剂的重量百分比为40％。粘结剂选择聚偏氟乙烯(PVDF)，溶剂为N-甲基吡咯烷酮。活性物质∶导电剂∶粘结剂的重量百分比为80∶10∶10。先将0.500g的PVDF溶解于9.500gN-甲基吡咯烷酮中，形成PVDF溶液；再称取乙炔黑0.150g，石墨烯0.150g，碳纤维0.200g，将称好的导电剂加入到2.200g左右的N-甲基吡咯烷酮，超声分散0.2h；然后加入粘结剂溶液和4.000g的活性材料，高速搅拌0.5h，形成分散均匀的正极浆料。最后将分散好的正极浆料，涂覆在导电基体上，干燥，形成锂离子电池的正极。
实施例6
正极的活性材料为0.6Li2O·0.8Mn0.7Ni0.2Co0.1O1.75，导电剂选择纳米级的导电炭黑SuperP、石墨烯、碳纳米纤维，按照重量百分比计算，纳米级的导电炭黑SuperP占导电剂的重量百分比为30％，石墨烯占导电剂的重量百分比为40％，碳纤维占导电剂的重量百分比为30％。粘结剂选择聚偏氟乙烯(PVDF)，溶剂为N-甲基吡咯烷酮。活性物质∶导电剂∶粘结剂的重量百分比为80∶10∶10。先将0.500g的PVDF溶解于9.500gN-甲基吡咯烷酮中，形成PVDF溶液；再称取纳米级的导电炭黑SuperP0.150g，石墨烯0.200g，碳纤维0.150g，将称好的导电剂加入到2.2g左右的N-甲基吡咯烷酮，超声分散0.2h；然后加入粘结剂溶液和4.000g的活性材料，高速搅拌0.5h，形成分散均匀的正极浆料。最后将分散好的正极浆料，涂覆在导电基体上，干燥，形成锂离子电池的正极。
实施例7
正极的活性材料为0.6Li2O·0.8Mn0.7Ni0.2Co0.1O1.75，导电剂选择纳米级的超导炭黑、石墨烯、碳纳米管，按照重量百分比计算，纳米级的超导炭黑占导电剂的重量百分比为50％，石墨烯占导电剂的重量百分比为20％，碳纳米管占导电剂的重量百分比为30％。粘结剂选择聚偏氟乙烯(PVDF)，溶剂为N-甲基吡咯烷酮。活性物质∶导电剂∶粘结剂的重量百分比为80∶10∶10。先将0.500g的PVDF溶解于9.500gN-甲基吡咯烷酮中，形成PVDF溶液；再称取纳米级的超导炭黑0.250g，石墨烯0.100g，碳纳米管0.150g，将称好的导电剂加入到2.200g左右的N-甲基吡咯烷酮，超声分散0.2h；然后加入粘结剂溶液和4.000g的活性材料，高速搅拌0.5h，形成分散均匀的正极浆料。最后将分散好的正极浆料，涂覆在导电基体上，干燥，形成锂离子电池的正极。
实施例8
正极的活性材料为0.525Li2O·0.95Mn0.55Ni0.45O1.55，导电剂选择纳米级的导电炭黑SuperP、石墨烯、碳纳米纤维，按照重量百分比计算，SuperP占导电剂的重量百分比为33.33％，石墨烯占导电剂的重量百分比为33.33％，碳纳米纤维占导电剂的重量百分比为33.33％。粘结剂选择聚偏氟乙烯(PVDF)，溶剂为N-甲基吡咯烷酮。活性物质∶导电剂∶粘结剂的重量百分比为80∶10∶10。先将0.500g的PVDF溶解于9.500gN-甲基吡咯烷酮中，形成PVDF溶液；再称取SuperP0.167g，石墨烯0.167g，碳纳米纤维0.167g，将称好的导电剂加入到2.200g左右的N-甲基吡咯烷酮，超声分散0.5h；然后加入粘结剂溶液和4.000g的活性材料，高速搅拌0.2h，形成分散均匀的正极浆料。最后将分散好的正极浆料，涂覆在导电基体上，干燥，形成锂离子电池的正极。
实施例9
正极的活性材料为0.525Li2O·0.95Mn0.55Ni0.45O1.55，导电剂选择纳米级的导电炭黑SuperP、石墨烯、碳纳米管，按照重量百分比计算，SuperP占导电剂的重量百分比为33.33％，石墨烯占导电剂的重量百分比为33.33％，碳纳米管占导电剂的重量百分比为33.33％。粘结剂选择聚偏氟乙烯(PVDF)，溶剂为N-甲基吡咯烷酮。活性物质∶导电剂∶粘结剂的重量百分比为80∶10∶10。先将0.500g的PVDF溶解于9.500gN-甲基吡咯烷酮中，形成PVDF溶液；再称取SuperP0.167g，石墨烯0.167g，碳纳米管0.167g，将称好的导电剂加入到2.200g左右的N-甲基吡咯烷酮，超声分散0.5h；然后加入粘结剂溶液和4.000g的活性材料，高速搅拌0.2h，形成分散均匀的正极浆料。最后将分散好的正极浆料，涂覆在导电基体上，干燥，形成锂离子电池的正极。
实施例10
正极的活性材料为0.6Li2O·0.8Mn0.7375Ni0.2375Al0.025O1.75，导电剂选择纳米级的导电炭黑SuperP、石墨烯、碳纳米管，按照重量百分比计算，SuperP占导电剂的重量百分比为33.33％，石墨烯占导电剂的重量百分比为33.33％，碳纳米管占导电剂的重量百分比为33.33％。粘结剂选择聚偏氟乙烯(PVDF)，溶剂为N-甲基吡咯烷酮。活性物质∶导电剂∶粘结剂的重量百分比为80∶10∶10。先将0.500g的PVDF溶解于9.500gN-甲基吡咯烷酮中，形成PVDF溶液；再称取SuperP0.167g，石墨烯0.167g，碳纳米管0.167g，将称好的导电剂加入到2.200g左右的N-甲基吡咯烷酮，超声分散0.5h；然后加入粘结剂溶液和4.000g的活性材料，高速搅拌0.2h，形成分散均匀的正极浆料。最后将分散好的正极浆料，涂覆在导电基体上，干燥，形成锂离子电池的正极。
实施例11
正极的活性材料为0.6Li2O·0.8Mn0.5Ni0.25Co0.225Al0.025O1.75，导电剂选择纳米级的超导电炭黑、石墨烯、碳纳米纤维，按照重量百分比计算，超导电炭黑占导电剂的重量百分比为65％，石墨烯占导电剂的重量百分比为15％，碳纳米纤维占导电剂的重量百分比为20％。粘结剂选择聚偏氟乙烯(PVDF)，溶剂为N-甲基吡咯烷酮。活性物质∶导电剂∶粘结剂的重量百分比为80∶10∶10。先将0.500g的PVDF溶解于9.500gN-甲基吡咯烷酮中，形成PVDF溶液；再称取超导电炭黑0.325g，石墨烯0.075g，碳纳米纤维0.100g，将称好的导电剂加入到2.200g左右的N-甲基吡咯烷酮，超声分散0.5h；然后加入粘结剂溶液和4.000g的活性材料，高速搅拌0.2h，形成分散均匀的正极浆料。最后将分散好的正极浆料，涂覆在导电基体上，干燥，形成锂离子电池的正极。
对比例1
正极的活性材料为0.6Li2O·0.8Mn0.675Ni0.1625Co0.1625O1.75，导电剂选择乙炔黑，粘结剂选择聚偏氟乙烯(PVDF)，溶剂为N-甲基吡咯烷酮。活性物质∶导电剂∶粘结剂的重量百分比为80∶10∶10。先将0.500g的PVDF溶解于9.500gN-甲基吡咯烷酮中，形成PVDF溶液；再称取乙炔黑0.5g和4.000g活性材料，将称好的导电剂和活性材料加入到PVDF溶液中，超声分散0.3h，高速搅拌0.5h，形成分散均匀的正极浆料。最后将分散好的正极浆料，涂覆在导电基体上，干燥，形成锂离子电池的正极。
对比例2
正极的活性物质为0.6Li2O·0.8Mn0.675Ni0.1625Co0.1625O1.75，导电剂选择乙炔黑、鳞片状KS6，按照重量百分比计算，乙炔黑占导电剂的重量百分比为50％，KS6占导电剂的重量百分比为50％。粘结剂选择聚偏氟乙烯(PVDF)，溶剂为N-甲基吡咯烷酮。活性物质∶导电剂∶粘结剂的重量百分比为80∶10∶10。先将0.500g的PVDF溶解于9.500gN-甲基吡咯烷酮中，形成PVDF溶液；再称取乙炔黑0.250g，KS60.250g，活性材料4.000g，将称好的导电剂和活性材料加入到溶解好的PVDF溶液中，高速搅拌0.5h，形成分散均匀的正极浆料。最后将分散好的正极浆料，涂覆在导电基体上，干燥，形成锂离子电池的正极。
对比例3
正极的活性物质为0.6Li2O·0.8Mn0.675Ni0.1625Co0.1625O1.75，导电剂选择乙炔黑、碳纤维，按照重量百分比计算，乙炔黑占导电剂的重量百分比为50％，碳纤维占导电剂的重量百分比为50％。粘结剂选择聚偏氟乙烯(PVDF)，溶剂为N-甲基吡咯烷酮。活性物质∶导电剂∶粘结剂的重量百分比为80∶10∶10。先将0.500g的PVDF溶解于9.500gN-甲基吡咯烷酮中，形成PVDF溶液；再称取乙炔黑0.250g，碳纤维0.250g，活性材料4.000g，将称好的导电剂和活性材料加入到溶解好的PVDF溶液中，高速搅拌0.5h，形成分散均匀的正极浆料。最后将分散好的正极浆料，涂覆在导电基体上，干燥，形成锂离子电池的正极。
对比例4
正极的活性物质为0.6Li2O·0.8Mn0.675Ni0.1625Co0.1625O1.75，导电剂选择乙炔黑、石墨烯，按照重量百分比计算，乙炔黑占导电剂的重量百分比为50％，石墨烯占导电剂的重量百分比为50％。粘结剂选择聚偏氟乙烯(PVDF)，溶剂为N-甲基吡咯烷酮。活性物质∶导电剂∶粘结剂的重量百分比为80∶10∶10。先将0.500g的PVDF溶解于9.500gN-甲基吡咯烷酮中，形成PVDF溶液；再称取乙炔黑0.250g，石墨烯0.250g，活性材料4.000g，将称好的导电剂和活性材料加入到溶解好的PVDF溶液中，高速搅拌0.5h，形成分散均匀的正极浆料。最后将分散好的正极浆料，涂覆在导电基体上，干燥，形成锂离子电池的正极。
图1是实施例1制备的正极片的扫描电镜照片(其它具体实施例制备正极片的扫描电镜照片相似，省略)，从图中可以看出，零维、一维和二维的导电剂均匀的包裹在正极材料二次颗粒的表面，形成了三维的导电网络。
材料测试用半电池制备
将烘干好的正极切割成1×1cm，然后辊压，在真空干燥箱干燥，做为电池的正极，电池的负极采用金属锂，电解液的成分主要是1M的LiPF6及DMC/EC/DEC(1∶1∶1)，将正极、负极和电解液置于容器中组成测试电池。
半电池的电化学性能测试
将组成的测试电池，在电流密度为20mA/g(0.1C)，充放电电压范围4.8-2V，在0.1C、0.2C、0.5C、1C、2C、3C倍率下测试电池的倍率性能，在1C下测试电池循环100周的性能。
利用实施例1和实施例2的正极，组装的半电池的倍率性能对比图如图2所示。从图2中可以看出，实施例1组装的半电池在0.1C的放电比容量为288.5mAh/g，0.2C的放电比容量为271.2mAh/g，0.5C的放电比容量为258.6mAh/g，1C的放电比容量为236.8mAh/g，3C的放电比容量为212.8mAh/g，最后回到0.1C的放电比容量为280.5mAh/g。实施例2的正极组装的锂离子半电池，电池在0.1C的放电比容量为287.3mAh/g，0.2C的放电比容量为269.9mAh/g，0.5C的放电比容量为255.7mAh/g，1C的放电比容量为233.5mAh/g，3C的放电比容量为210.6mAh/g，最后回到0.1C的放电比容量为279.6mAh/g。
图3为实施例1和对比例1、对比例2、对比例3的正极，组装的锂离子半电池的倍率性能对比图，实施例1的倍率性能上述提到，对比例1的正极组装的锂离子半电池，电池在0.1C的放电比容量为280.9mAh/g，0.2C的放电比容量为259.0mAh/g，0.5C的放电比容量为234.2mAh/g，1C的放电比容量为209.6mAh/g，3C的放电比容量为155.6mAh/g，最后回到0.1C的放电比容量为268.4mAh/g。对比例2的正极组装的锂离子半电池，电池在0.1C的放电比容量为280.7mAh/g，0.2C的放电比容量为264.7mAh/g，0.5C的放电比容量为222.2mAh/g，1C的放电比容量为218.9mAh/g，3C的放电比容量为134.2mAh/g，最后回到0.1C的放电比容量为263.4mAh/g。对比例3的正极组装的锂离子半电池，电池在0.1C的放电比容量为273.0mAh/g，0.2C的放电比容量为267.4mAh/g，0.5C的放电比容量为240.2mAh/g，1C的放电比容量为209.6mAh/g，3C的放电比容量为161.3mAh/g，最后回到0.1C的放电比容量为275.0mAh/g。对比例4的正极，组装锂离子半电池，电池在0.1C的放电比容量为279.1mAh/g，0.2C的放电比容量为266.1mAh/g，0.5C的放电比容量为238.8mAh/g，1C的放电比容量为210.5mAh/g，3C的放电比容量为160.5mAh/g，最后回到0.1C的放电比容量为273.5mAh/g。数据显示，实施例1的正极组装的锂离子半电池在高倍率的放电下优于对比例1、2和3。
图4为实施例1和对比例1的正极组装的锂离子半电池的循环性能对比图，从图中可以看出，实施例1的正极组装的半电池在经过100周循环后，容量保持率为94.7％，而对比例1的正极组装的半电池经过100周循环后，容量保持率只有78.6％。结合上述的数据，本发明提供的三维立体导电网络提高了正极的电化学性能，达到了动力电池的要求，这种方法可以应用于工业生产上。
实施例3-11的正极组装锂离子半电池，在电压范围为4.8-2.0V，不同倍率下的放电性能数据表如下表所示。

Claims (11)

1.一种锂离子电池正极，包括导电基体及涂覆在导电基体上的正极浆料，其特征在于，该正极浆料为导电剂、活性材料及粘结剂的混合，其中，导电剂是由零维的具有导电性的纳米碳类物质、一维的具有导电性的纳米碳类物质和二维的具有导电性的纳米碳类物质形成的三维立体导电网络。
2.根据权利要求1所述的锂离子电池正极，其特征在于，所述零维的具有导电性的纳米碳类物质为纳米级的导电炭黑、超导电炭黑中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的锂离子电池正极，其特征在于，所述一维的具有导电性的纳米碳类物质为碳纳米纤维、碳纳米管中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的锂离子电池正极，其特征在于，所述二维的具有导电性的纳米碳类物质为石墨烯。
5.根据权利要求1所述的锂离子电池正极，其特征在于，所述零维的具有导电性的纳米碳类物质占导电剂重量的百分比a为0＜a＜100％，优选为0＜a＜70％。
6.根据权利要求1所述的锂离子电池正极，其特征在于，所述一维的具有导电性的纳米碳类物质占导电剂重量的百分比b为0＜b＜100％，优选为0＜b＜50％。
7.根据权利要求1所述的锂离子电池正极，其特征在于，所述二维的具有导电性的纳米碳类物质二维的导电物质占导电剂重量的百分比c为0＜c＜100％，优选为0＜c＜40％。
8.根据权利要求1所述的锂离子电池正极，其特征在于，所述活性物质的化学式为xLi2O·yMOb，其中M为Mn、Ni、Co、Al中的至少一种，0.51＜x/y＜0.75，1≤b≤2。
9.根据权利要求1所述的锂离子电池正极，其特征在于，所述粘结剂为聚偏氟乙烯。
10.根据权利要求1所述的锂离子电池正极，其特征在于，所述导电剂的混合方式是将零维、一维、二维的具有导电性的纳米碳类物质按比例加入到氮甲基吡咯烷酮中，超声分散0.1-1h，得到分散均匀的导电剂溶液。
11.一种锂离子电池，其特征在于，将权利要求1-10中任一项所述的正极与电相容的阳极、隔膜、电解质置于容器中形成锂离子电池。
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