CN106898736A - 一种锂离子电池用电极活性材料、锂离子电池极片及其制备方法和锂离子电池 - Google Patents

一种锂离子电池用电极活性材料、锂离子电池极片及其制备方法和锂离子电池 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种锂离子电池用电极活性材料、锂离子电池极片及其制备方法和含有此电池极片的锂离子电池。该电极活性材料，包括活性物质及包覆在活性物质表面的聚合物锂盐保护层，聚合物锂盐为水溶性聚合物锂盐且不溶于电池的有机电解液，所述聚合物锂盐的聚合物主链段上含有极性基团，具有更优益的循环及储存特性。

Description

一种 锂 离子电池用电极活性材料、锂离子电池极片及其制备方法和锂离子电池
技术领域
本发明属于电池领域，尤其涉及一种锂离子电池用电极活性材料、锂离子电池极片及其制备方法和含有此电池极片的锂离子电池。
背景技术
锂离子电池因具有电压高、比能量高、循环寿命长、无环境污染等特点，在从手机、笔记本电脑等民用电源至汽车驱动用车载电源得到了广泛的应用。而为了适应于锂离子电池的应用，还需对锂离子电池的电池特性不断改进。
通常，锂离子电池在充放电过程中，往往会在负极表面形成一层固体电解质界面膜，简称SEI膜。这种SEI膜是电子的绝缘体，离子的优良导体，其对锂电池的循环性能具有重要的影响作用，优良的SEI膜通常需要具备均匀致密，热稳定性好的特点。
目前，对SEI膜的改进主要集中在锂离子电池的制备工艺中，通过在电解液中添加成膜添加剂，以便在锂离子电池的充放电过程中，在负极表面形成优良的SEI膜，但其在首次充电过程中，需额外消耗正极的可逆锂以便在化成过程中形成SEI膜，降低了电池容量。且在电池循环过程及高温储存过程中， SEI膜也会发生破损修复，也会造成一定容量的损失。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中锂离子电池均是在电池充放电过程中形成SEI膜，造成电池容量降低的问题，提供一种具有更优益的循环及储存特性的锂离子电池用电极活性材料、锂离子电池极片及其制备方法和锂离子电池。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下：
提供一种锂离子电池用电极活性材料，其包括活性物质及包覆在活性物质表面的聚合物锂盐保护层，聚合物锂盐为水溶性聚合物锂盐且不溶于电池的有机电解液，所述聚合物锂盐的聚合物主链段上含有极性基团。
同时，本发明还提供了一种锂离子电池极片，包括集流体及位于集流体上的活性材料层，其中，所述活性材料层中含有电极活性材料，所述电极活性材料为上述电极活性材料。
同时，本发明还提供了上述电池极片的制备方法，包括将聚合物锂盐水溶液附着于含有活性物质的材料层上，聚合物锂盐水溶液通过材料层的孔隙后吸附于活性物质的表面，所述聚合物锂盐为水溶性聚合物锂盐且不溶于电池的有机电解液，所述聚合物锂盐的聚合物主链段上含有极性基团。
另外本发明还提供了一种锂离子电池，包括壳体及位于所述壳体内的电芯和电解液，所述电芯包括正极、负极和位于正极、负极之间的隔膜，所述负极为上述锂离子电池极片或上述锂离子电池极片的制备方法制备的锂离子电池极片。
本发明采用一种水溶性聚合物锂盐在活性物质表面形成致密的保护层，该聚合物锂盐在电解液中是不溶的，能保证该聚合物锂盐与活性物质表面形成牢固结合；同时该聚合物锂盐的阳离子为锂离子，使得该聚合物锂盐具有锂离子的导电性。本发明采用一种特殊的聚合物锂盐对常规的电池极片进行预先处理，获得一层人造的SEI膜，采用本发明的电池极片制成的锂离子电池，在首次充电过程中，不需要额外消耗正极的可逆锂在化成过程中形成SEI膜，提高了电池的首次充电效率，从而获得更高的电池容量，且在电池循环过程及高温储存过程中，由于聚合物锂盐与活性物质例如石墨有牢固的结合，不会发生SEI膜破损修复造成的的容量损失，从而，获得更优益的循环及储存特性。从而减少电池化成时的可逆锂损失。本发明独特的聚合物锂盐保护层性能更稳定，最大程度上减少了循环及储存过程中的可逆锂的损失，使电池获得稳定的循环及储存性能。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供的锂离子电池用电极活性材料，包括活性物质及包覆在活性物质表面的聚合物锂盐保护层，聚合物锂盐为水溶性聚合物锂盐且不溶于电池的有机电解液，所述聚合物锂盐的聚合物主链段上含有极性基团。通过特殊的聚合物锂盐获得一层人造的SEI膜，不仅能获得更高的电池容量，且在电池循环过程及高温储存过程中，由于聚合物电解质与石墨层有牢固的结合，能够获得更优益的循环及储存特性。
本发明优选聚合物锂盐的聚合物主链段上含有5%以上的羧基和/或胺基，特殊设计的聚阴离子进一步保证了聚合物锂盐与活性物质表面的牢固结合，优选的聚合物主链段上5%以上的羧基或胺基极性基团，更合适的极性基团进一步保证了聚合物锂盐在电解液中的不溶解，形成稳定的保护层。
本发明优选聚合物锂盐的聚合物单元上含有3个或3个以上的亚甲基直链段。进一步特殊设计的聚阴离子使聚合物锂盐具有较好的柔韧性，进一步保证保护层可承受充放电过程中的粒子膨胀收缩产生的应力，不易破损，进一步保证了保护层的优异性能。
本发明优选聚合物锂盐的聚合物为丙烯酸与丁二烯的共聚物，丙烯酸带强极性羧基基团，丁二烯含有柔性链段，丙烯酸与丁二烯聚合，具有较强的亲水不亲油性，且具有较好的柔韧性。进一步优选，聚合时还可选择性的含有丙烯腈和/或丙烯酰胺，即聚合物锂盐的聚合物也可以为丙烯酸、丁二烯与丙烯腈和/或丙烯酰胺的共聚物。通过丙烯腈、丙烯酰胺进一步引入强极性分子基团，进一步提高其稳定性。进一步优选，共聚物通过单体聚合得到，所述单体包括摩尔百分含量不小于20%的丙烯酸；摩尔百分含量为5%—70%的丁二烯，所述单体的总摩尔百分含量为100%。更进一步优选单体包括摩尔百分含量为30~90%的丙烯酸，摩尔百分含量为5%—40%的丁二烯，更进一步优选包括摩尔百分含量为30~70%的丙烯酸，一般丙烯酸单体的量决定了共聚物主链段上的羧基，即聚合物主链段上的极性基团，一般通过主链段上的羧基引入锂离子，其一定程度上也决定了引入的锂离子的量，从而可以得到锂离子导电性更优的聚合物锂盐，同时优选的丁二烯量进一步优化了聚合物锂盐的柔韧性和水溶性。
本发明优选以聚合物锂盐的质量百分含量为基准，所述聚合物锂盐中锂离子的含量为0.5-15%，能进一步优化保护层的锂离子导电性。
本发明优选聚合物锂盐的离子导电率为10-3~10-6S/cm。
本发明优选聚合物锂盐保护层的厚度为0.1~500nm，进一步优选为5~200nm，进一步优化膜层的电阻，从而优化电池的容量发挥及倍率性能。
本发明的聚合物锂盐可以自行制备，具体的制备方法可以采用乳液聚合法制备聚合物，按比例加入丁二烯、丙烯酸单体，在合适的引发剂作用下，原料单体打开双键，在溶液内发生自由基聚合，本发明优选丁二烯单体与丙烯酸单体的摩尔比为3：7，制得丁二烯丙烯酸共聚物水溶液（10%固含量）。取上述共聚物，在0~10℃水浴条件下，搅拌时缓慢加入氢氧化锂，中和至PH值7~9，得聚合物锂盐溶液。
优选，活性物质为负极活性物质，负极活性物质为本领域技术人员公知的各种负极活性物质，例如石墨。
本发明还提供了一种锂离子电池极片，包括集流体及位于集流体上的活性材料层，其中，活性材料层中含有电极活性材料，所述电极活性材料为上述电极活性材料。
本发明的活性材料层表面还可含有上述聚合物锂盐保护层。
其中，集流体和活性材料层中的其他物质本发明没有限制，可以为电池极片常用集流体和通常的活性材料层中物质，活性材料层可以是一层可以是多层复合结构等。
同时，本发明还提供了上述锂离子电池极片的制备方法，包括将聚合物锂盐水溶液附着于含有活性物质的材料层上，聚合物锂盐水溶液通过材料层的孔隙后吸附于活性物质的表面，所述聚合物锂盐为水溶性聚合物锂盐且不溶于电池的有机电解液，所述聚合物锂盐的聚合物主链段上含有极性基团。即先将现有的活性物质附着于集流体上制备常规的材料层，再在材料层上附着聚合物锂盐水溶液，聚合物锂盐水溶液在表面张力的作用下，会通过材料层的孔隙进入材料层内部吸附于活性物质的表面得到含有本发明电极活性材料的活性材料层。避免如果直接采用本发明的电极活性材料粉体混合粘结剂、溶剂等制备电池极片时，现有工艺化的水系拉浆法中电极浆料所用溶剂水将电极活性材料表面的保护层溶解，无法制得含有本发明电极活性材料的电池极片，而本发明采用先在集流体上涂粉体浆料后再附着保护层的方法，简单易实现，且制备的电池极片性能优良，能达到本发明的效果。
将聚合物锂盐水溶液附着于含有活性物质的材料层上的方法包括喷雾方法即将聚合物锂盐溶于水后通过喷雾干燥的方法将聚合物锂盐附着于活性物质的表面。聚合物锂盐水溶液的浓度一般为0.1wt%-10wt%。添加到电池极片表面的量一般为0.1~50g聚合物锂盐干重/m2（极片面积）。可以更好的避免在活性材料层的孔隙中残留过多的聚合物锂盐，影响了电池极片的孔隙率和电池的倍率性能。
另外，本发明同时还提供了一种锂离子电池，包括壳体及位于所述壳体内的电芯和电解液，所述电芯包括正极、负极和位于正极、负极之间的隔膜，其中，负极为上述锂离子电池极片或上述锂离子电池极片的制备方法制备的锂离子电池极片。
本发明的锂离子电池中，优选，至少负极为上述电池极片，即优选上述集流体为负极集流体，上述含有活性物质的材料层为含负极活性物质的材料层。此时，负极集流体为本领域技术人员公知的各种负极集流体，例如，可以选自铜箔、镀镍钢带、冲孔钢带中的一种或几种。含负极活性物质的材料层包括负极活性物质和负极粘结剂。负极活性物质没有特别限制，可以使用本领域常规的可嵌入并释出锂的负极活性物质。具体的，所述负极活性材料选自碳材料、锡合金、硅合金、硅、锡、锗中的一种或多种。对于上述碳材料，具体可选自天然石墨、天然改性石墨、人造石墨、石油焦、有机裂解碳、中间相碳微球、碳纤维、锡合金和硅合金中的一种或多种，优选人造石墨和天然改性石墨。
通常，根据实际情况，上述含负极活性物质的材料层中还可含有负极导电剂。所述的负极导电剂没有特别限制，可以为本领域常规的负极导电剂，例如碳黑、乙炔黑、炉黑、碳纤维VGCF、导电炭黑和导电石墨中的一种或多种。所述负极导电剂的用量为本领域技术人员所公知。例如，所述含负极活性物质的材料层中，以所述负极活性物质含量为基准，所述负极导电剂的含量为0.5-10wt％。负极粘合剂的种类和含量为本领域技术人员所公知，例如负极粘结剂选自聚噻吩、聚吡咯、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚丙烯酰胺、乙烯-丙烯-二烯共聚树脂、苯乙烯丁二烯橡胶、聚丁二烯、氟橡胶、聚环氧乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、聚酯树脂、丙烯酸树脂、酚醛树脂、环氧树脂、聚乙烯醇、羧丙基纤维素、乙基纤维素、羧甲基纤维素钠、丁苯胶乳中的一种或多种。负极粘合剂的用量为本领域技术人员所公知。例如，所述负极活性材料层中，以所述负极活性物质含量为基准，负极粘合剂的含量为0.01-10wt％。
本发明中，对正极没有特殊限制，具体可采用现有通常采用的正极。具体的，所述正极包括正极集流体和位于正极集流体上的正极活性材料层。所述正极集流体的种类已为本领域技术人员所公知，例如可以选自铝箔、、冲孔钢带等。正极活性材料层包括正极活性物质、导电剂和正极粘结剂。正极活性物质没有特别限制，可以为本领域常规的正极活性物质，例如正极活性物质可以选自LiFePO4、LiCoO2、LiMn2O4、LiNi0.5Mn1.5O4、LiCoPO4、LiNiPO4、Li3V3(PO4)3等中的一种或多种。导电剂没有特别限制，可以为本领域常规的正极导电剂，比如乙炔黑、碳纳米管、VGCF（气相生长炭纤维）、碳黑中的至少一种。其中，以正极活性物质的重量为基准，所述导电剂的含量为0.1-20wt％，优选为1-10wt％。 正极粘结剂的种类和含量为本领域技术人员所公知，例如含氟树脂和聚烯烃化合物如聚偏二氟乙烯（PVDF）、聚四氟乙烯（PTFE）和丁苯橡胶（SBR）中的一种或几种。一般来说，根据所用粘合剂种类的不同，以正极活性物质的重量为基准，正极粘结剂的含量为0.01-10wt％，优选为0.02-5wt％。
电解液可以为本领域常用的电解液，具体的，所述电解液包括非水有机溶剂及锂盐，所述非水有机溶剂选自碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸甲丙酯、碳酸亚乙烯酯、碳酸乙烯亚乙酯、1,3-磺酸丙内酯、1,4-磺酸丁内酯、氯代碳酸乙烯酯、氯代碳酸丙烯酯、二氯代碳酸丙烯酯、三氯代碳酸丙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、氟代碳酸丙烯酯、二氟代碳酸丙烯酯、三氟代碳酸丙烯酯中的一种或多种。所述锂盐可以采用本领域中常用的各种添加于电解液中的锂盐，具体的，所述锂盐选自六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、高氯酸锂、六氟砷酸锂、六氟硅酸锂、双草酸硼酸锂、氯化锂、溴化锂、LiCF3SO3、LiC(CF3SO2)3、LiB(C2O4)2、Li2Al(CSO3Cl4)、LiP(C6H4O2)3、LiPF3(C2F5)3、LiN(CF3SO2)2、LiN(SiC3H9)2中的一种或多种。电解液中，锂盐的浓度可以在较大范围内变动，优选情况下，所述锂盐的浓度为0.5-2.0 mol/L。
本发明的主要改进之处在于负极，电池的其他构件、制备方法为本领域公知，在此不再赘述。
以下通过实施例对本发明进行进一步的说明。
实施例1
正极的制作：
将930克正极活性材料LiFePO4、30克粘接剂PVDF（聚偏氟乙烯）、20克乙炔黑、20g导电碳黑super p Li加入到1500克溶剂NMP（N-甲基吡咯烷酮）中，然后在真空搅拌机中搅拌，形成稳定均一的正极浆料。将该正极浆料均匀地间歇涂布在铝箔（铝箔尺寸为：宽度160毫米，厚度16微米）的两面上，然后120℃烘干，经过辊压机压片后得到正极,正极的附料密度为200g/m2（双面）,压实密度为2.1g/cm3，厚度为110~111微米（含集流体）：。
负极的制作：
将940克负极活性物质人造石墨、30克粘接剂CMC（羟甲基纤维素）和30克粘接剂SBR（丁苯橡胶）加入到1200克去离子水中，然后在真空搅拌机中搅拌，形成稳定均一的负极浆料。将该浆料均匀地间歇涂布在铜箔（铜箔尺寸为：宽度160毫米，厚度160微米）的两面上，然后120℃烘干，经过辊压机压片后，制得材料层，活性物质的附料密度为91g/m2（双面）,压实密度为1.4g/cm3，厚度为75~76微米（含集流体）。
采用乳液聚合法制备聚合物，按摩尔比3：7加入丁二烯、丙烯酸单体，在引发剂作用下，溶液内发生自由基聚合，制得丁二烯丙烯酸共聚物水溶液（10%固含量）。取上述共聚物，在10℃水浴条件下，搅拌时缓慢加入氢氧化锂，中和至PH=8，得聚合物锂盐溶液（锂离子的质量百分含量为7%）。
将上述聚合物锂盐溶液加入压力罐中，压力设定为0.3MPa，在压力作用下，通过喷嘴将上述聚合物锂盐溶液雾化，并喷撒至材料层上，水溶液在表面张力的作用下，进入材料层的孔隙中并吸附于活性物质表面。喷撒量为120g/m2(双面量)；
将喷撒后的极片进入120~130℃烤箱，充分烘干，烘干过程中，聚合物锂盐逐步浓缩，在表面张力作用下，吸附在孔隙中的溶液收缩并在活性物质表面浸润铺展，最后溶剂完全干燥后在活性物质表面形成一层稳定的聚合物锂盐保护层。负极上聚合物锂盐的附着量为12g/m2; 形成的保护层的厚度约50~60nm，得负极极片，剪裁为尺寸为480（长）×45（宽）的负极。分别将上述的正极、负极与聚丙烯膜卷绕成一个方型锂离子电池的极芯，随后将EC:EMC:DEC(40.6:37.4:8.4W/W)+1.5wt%VC+0.904MLiPF6的非水电解液以3.8g/Ah的量注入电池铝壳中，密封，化成，制得锂离子电池样品S1，设计容量为600mAh。
实施例2
采用与实施例1相同的方法步骤制备电池样品S2，不同的是负极的制作中聚合物锂盐的制备共聚物为丙烯腈、丁二烯、丙烯酸的三元共聚物，其中，聚合时原料单体丙烯腈、丁二烯、丙烯酸的摩尔比为5：45：50（锂离子的质量百分含量为5%）。
实施例3
采用与实施例1相同的方法步骤制备电池样品S3，不同的是负极的制作中聚合物锂盐的制备，聚合时原料单体丁二烯、丙烯酸的摩尔比为70：30（锂离子的质量百分含量为3.5%）。
实施例4
采用与实施例1相同的方法步骤制备电池样品S4，不同的是负极的制作中聚合物锂盐的制备，聚合时原料单体丁二烯、丙烯酸的摩尔比为10：90（锂离子的质量百分含量为9%）。
实施例5
采用与实施例1相同的方法步骤制备电池样品S5，不同的是负极的制作中聚合物锂盐的制备，聚合时原料单体丁二烯、丙烯酸的摩尔比为5：95（锂离子的质量百分含量为10%）。
实施例6
采用与实施例1相同的方法步骤制备电池样品S6，不同的是负极的制作，附着的聚合物锂盐保护层的附着量为1g/m2,,厚度约为5nm。
实施例7
采用与实施例1相同的方法步骤制备电池样品S7，不同的是负极的制作，附着的聚合物锂盐保护层的的附着量为50g/m2厚度为200nm。
对比例1
采用与实施例1相同的方法步骤制备电池样品DS1，不同的是负极的制作，辊压机压片后不附着聚合物锂盐。
对比例2
采用与实施例1相同的方法步骤制备电池样品DS2，不同的是负极的制作，辊压机压片后不附着聚合物锂盐，而附着相同厚度的碳酸锂。
性能测试：
1、容量及首次效率测试：将电池样品S1-S7及DS1-DS2分别用0.02C电流充电8小时，转0.2C充电至3.6V，记录电池的总充电容量C1；将充电态电池置于50℃环境下老化72小时； 将电池再以0.2C充电至3.6V截止，搁置30分钟，其充电容量记为C2；再将电池以0.2C放电至2.0V，记录电池的放电容量C3；以C3为电池分容容量，首次效率定义为：C3/(C1+C2)。
2、高温循环测试：将电池样品S1-S7及DS1-DS2置于60℃环境下；分别以1C电流充电至3.6V；搁置30分钟；后 以1c放电至2.0V，循环500次，记录每次的放电容量，容量保持率定义为：C500/C1。
3、高温储存：将电池样品S1-S7及DS1-DS2分别以0.2C电流充电至3.6V，搁置30分钟 ，0.2C放电至2.0V，记录电池的容量为初始容量；再将电池以0.2C充电至3.6V；后将电池置于60℃环境下储存30天；将储存后的电池先放电至2.0V，再重复以0.2C电流充电至3.6V，搁置30分钟 ，0.2C放电至2.0V3次，以最高的容量记为储存后容量；定义储存恢复率为：储存后最高容量/ 初始容量。
4、DCIR（直流内阻）测试：将电池样品S1-S7及DS1-DS2充电至50%SOC；搁置30分钟后记录电池的开路电压V1；再将电池以3C电流放电30S，记录30S时刻的电池电压V2；DCIR定义为：(V1-V2)/电流（3c，1.8A）。
测试结果如表1：
表1
样品 容量/mAh 首次效率% 高温循环保持率% 高温储存恢复率% DCIR/mΩ
S1 630 98.1 92.8 94.8 116
S2 625 97.5 93.0 95.1 125
S3 615 98.3 92.5 94.6 136
S4 622 97.9 92.2 94.3 113
S5 627 98.0 93.1 95.1 112
S6 590 92.1 89.0 91.2 118
S7 640 98.5 92.6 95.1 150
DS1 550 89.6 85.2 90.2 120
DS2 600 93.0 87.5 88.0 121
由上表可知：本发明制备的电池可显著提升电池的首次效率，相应的提升了电池的分容容量，而且由于保护层的稳定性，使其具有优异的高温循环及储存特性，且电池的阻抗相比并没有明显的变化，提高了电池的综合性能。
对比例2的碳酸锂，虽然可以得到较高的首次效率及容量，但由于无机膜层较脆，在电池循环过程上，由于活性材料的膨胀收缩引起的应力，会导致膜层开裂，暴露负极的新鲜表面，会导致溶剂在负极材料表面的还原修复膜层，从而导致了电池不可逆锂的损失，表面为电池循环及储存过程中的容量下降。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (16)

1.一种锂离子电池用电极活性材料，其特征在于，包括活性物质及包覆在活性物质表面的聚合物锂盐保护层，聚合物锂盐为水溶性聚合物锂盐且不溶于电池的有机电解液，所述聚合物锂盐的聚合物主链段上含有极性基团。
2.根据权利要求1所述的电极活性材料，其特征在于，所述聚合物锂盐的聚合物主链段上含有5%以上的极性基团，所述极性基团选自羧基、羧酸盐或胺基中的一种或几种。
3. 根据权利要求1所述的电极活性材料，其特征在于，所述聚合物锂盐的聚合物单元上含有3个或3个以上的亚甲基直链段。
4.根据权利要求1所述的电极活性材料，其特征在于，所述聚合物锂盐的聚合物为丙烯酸与丁二烯的共聚物。
5.根据权利要求1所述的电极活性材料，其特征在于，所述聚合物锂盐的聚合物为丙烯酸、丁二烯与丙烯腈和/或丙烯酰胺的共聚物。
6.根据权利要求4或5所述的电极活性材料，其特征在于，所述共聚物通过单体聚合得到，所述单体包括摩尔百分含量不小于20%的丙烯酸；摩尔百分含量为5%—70%的丁二烯，所述单体的总摩尔百分含量为100%。
7.根据权利要求6所述的电极活性材料，其特征在于，所述单体包括摩尔百分含量为30~90%的丙烯酸。
8.根据权利要求1所述的电极活性材料，其特征在于，以聚合物锂盐的质量百分含量为基准，所述聚合物锂盐中锂离子的含量为0.5-15%。
9.根据权利要求1所述的电极活性材料，其特征在于，所述聚合物锂盐的离子导电率为10-3~10-6S/cm。
10.根据权利要求1所述的电极活性材料，其特征在于，所述聚合物锂盐保护层的厚度为0.1~500nm。
11.根据权利要求1所述的电极活性材料，其特征在于，所述活性物质为负极活性物质。
12.一种锂离子电池极片，包括集流体及位于集流体上的活性材料层，其特征在于，所述活性材料层中含有电极活性材料，所述电极活性材料为权利要求1-11任意一项所述的电极活性材料。
13.根据权利要求12所述的锂离子电池极片，其特征在于，所述活性材料层表面还含有聚合物锂盐保护层。
14.一种如权利要求12或13所述的锂离子电池极片的制备方法，其特征在于，包括将聚合物锂盐水溶液附着于含有活性物质的材料层上，聚合物锂盐水溶液通过材料层的孔隙后吸附于活性物质的表面，所述聚合物锂盐为水溶性聚合物锂盐且不溶于电池的有机电解液，所述聚合物锂盐的聚合物主链段上含有极性基团。
15.根据权利要求14所述的制备方法，其特征在于，将聚合物锂盐水溶液附着于含有活性物质的材料层上的方法包括喷雾方法。
16.一种锂离子电池，其特征在于，包括壳体及位于所述壳体内的电芯和电解液，所述电芯包括正极、负极和位于正极、负极之间的隔膜，所述负极为权利要求12或13所述的锂离子电池极片或权利要求14或15所述的锂离子电池极片的制备方法制备的锂离子电池极片。
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