CN113921824B - 锂离子二次电池 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种锂离子二次电池，其正极极片中添加有补锂材料，电解液或负极极片中添加有稳定剂。其中，稳定剂包括硝酸锂、硝酸铷、氮化铟、五硫化二磷和硫酸锂中的一种或多种混合。在电解液或/和负极极片中添加有稳定剂，且稳定剂包括硝酸锂、硝酸铷、氮化铟、五硫化二磷和硫酸锂中的一种或多种混合，其不仅可以提高电池体系的稳定性，避免因补锂材料的引入造成负极SEI成长不均匀或过度生长；同时，还可以与补锂材料之间产生一定的协同作用，使补锂材料的补锂效果得到大幅度提升。
Description
技术领域
本申请涉及锂离子二次电池技术领域，且特别涉及一种锂离子二次电池。
背景技术
锂离子二次电池与其它的可充电的电池体系相比，具有工作电压高、重量轻、体积小、无记忆效应、自放电率低、循环寿命长、能量密度高等优点，目前已广泛应用于手机、笔记本电脑、平板电脑等移动终端产品。近年来，出于对环境保护方面的考虑，电动汽车得到了迅速的发展，而锂离子二次电池凭借其优良的性能成为电动汽车的理想动力源。
锂离子二次电池在首次循环过程中，负极界面处会形成固体电解质界面(SEI)，导致产生不可逆容量损失，活性锂含量降低，会造成锂离子二次电池的能量密度下降。
所以，通过在电池正极添加补锂材料，弥补负极表面形成SEI膜所造成的锂离子损失。但是，现有技术中添加的补锂材料中，不能够有效增加锂离子二次电池的首周充电容量。
发明内容
针对现有技术的不足，本申请实施例的目的包括提供一种锂离子二次电池，可以提升电池稳定性的同时提高电池的首周充电容量。
第一方面，本申请实施例提供了一种锂离子二次电池，包括正极极片、负极极片、隔膜和电解液，正极极片和负极极片分别设置于隔膜的两侧，电解液浸润正极极片、负极极片和隔膜；正极极片中添加有补锂材料，电解液或/和负极极片中添加有稳定剂。其中，稳定剂包括硝酸锂、硝酸铷、氮化铟、五硫化二磷和硫酸锂中的一种或多种混合。
现有技术中，补锂材料用于补锂，相较于未添加补锂材料，添加补锂材料在正极极片中以后，可以提高电池的首周充电容量。
发明人研究发现，补锂材料的添加，会造成负极SEI成长不均匀或过度生长。如果在电解液或/和负极极片中添加有稳定剂，且稳定剂包括硝酸锂、硝酸铷、氮化铟、五硫化二磷和硫酸锂中的一种或多种混合，其不仅可以提高电池体系的稳定性，避免因补锂材料的引入造成负极SEI成长不均匀或过度生长；同时，还可以与补锂材料之间产生一定的协同作用，使补锂材料的补锂效果得到大幅度提升。
在本申请的部分实施例中，稳定剂添加在电解液中，稳定剂的添加量为0.01mg/ml-1mg/ml。
在本申请的部分实施例中，稳定剂添加在负极极片中，稳定剂的添加量占负极极片的总质量的0.1％-10％。
在本申请的部分实施例中，补锂材料包括含锂化合物和还原剂。正极极片中添加有含锂化合物和还原剂；或，正极极片中添加有含锂化合物，电解液中添加有还原剂。
在本申请的部分实施例中，还原剂添加在正极极片中，还原剂的添加量占正极极片的总质量的0.1％-10％，还原剂占补锂材料中的质量百分数为0.5％-30％。
在本申请的部分实施例中，还原剂添加在电解液中，还原剂的添加量为0.1mg/ml-2mg/ml。
在本申请的部分实施例中，含锂化合物包括Li6CoO4、Li2MoO3、Li5FeO4、Li6MnO4、Li2NiO2、Li2CO3、Li3PO4、Li4SiO4、Li2SiO3、Li3VO4、Li2VO3、Li2O2、Li2O、Li2S、Li3N、LiF、Li5ReO6、Li2RuO3、Li2MnO3、Li2MoO3、Li0.65Ni1.35O2、Li2DHBN和Li2C2O4中的一种或多种。
在本申请的部分实施例中，还原剂包括单质硼、单质磷、单质硫、单质溴、单质碘及其化合物中的一种或多种。
在本申请的部分实施例中，还原剂中的化合物包括硼化钙、硼化铝、磷化硼、磷化镍、磷化锂、磷化锌、硫化钼、硫化钨、硫化镧、溴化锂、碘化锂和碘酸锂中的一种或多种。
在本申请的部分实施例中，正极极片中添加有含锂化合物和还原剂，负极极片中添加有稳定剂；含锂化合物为Li4SiO4或/和Li2SiO3；还原剂为单质硫或/和单质碘，稳定剂为硝酸锂。
含锂化合物和还原剂添加在正极极片中，稳定剂添加在负极极片中，并且含锂化合物为Li4SiO4或/和Li2SiO3；还原剂为单质硫或/和单质碘，稳定剂为硝酸锂，可以使整个电池体系的稳定性更高，并且补锂效果更好，首周充电容量更高。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请实施例1提供的补锂材料的电镜图；
图2为本申请对比例1提供的电池的负极SEI生长的电镜图；
图3为本申请实施例1提供的电池的负极SEI生长的电镜图；
图4为实施例25和对比例5提供的电池的循环数据对比图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述。
锂离子二次电池
锂离子二次电池包括正极极片、负极极片、隔膜、电解液、补锂材料和稳定剂，正极极片和负极极片分别设置于隔膜的两侧，电解液浸润正极极片、负极极片和隔膜。其中，正极极片中添加有补锂材料，电解液或/和负极极片中添加有稳定剂。
补锂材料的添加，虽然可以起到补锂的效果，但是会造成负极SEI成长不均匀或过度生长。如果在电解液或/和负极极片中添加有稳定剂，且稳定剂包括硝酸锂、硝酸铷、氮化铟、五硫化二磷和硫酸锂中的一种或多种混合，其不仅可以提高电池体系的稳定性，避免因补锂材料的引入造成负极SEI成长不均匀或过度生长；同时，还可以与补锂材料之间产生一定的协同作用，使补锂材料的补锂效果得到大幅度提升。
本申请中，稳定剂可以添加在电解液中，也可以添加在负极极片中，还可以既添加在电解液中又添加在负极极片中。可选地，稳定剂为硝酸锂、硝酸铷、氮化铟、五硫化二磷和硫酸锂中的一种或多种混合。
如果稳定剂添加在电解液中，稳定剂的添加量为0.01mg/ml-1mg/ml。作为示例性地，稳定剂在电解液中的添加量为0.01mg/ml、0.1mg/ml、0.2mg/ml、0.4mg/ml、0.7mg/ml或1mg/ml。
如果稳定剂添加在负极极片中，稳定剂的添加量占负极极片的总质量的0.1％-10％。作为示例性地，稳定剂在负极极片中的添加量占负极极片的总质量的0.1％、1％、2％、4％、6％、8％或10％。
补锂材料包括含锂化合物和还原剂，还原剂占补锂材料的质量百分数为0.5％-30％。可选地，还原剂占补锂材料的质量百分数为0.5％-10％，或还原剂占补锂材料的质量百分数为10％-20％，或还原剂占补锂材料的质量百分数为20％-30％。作为示例性地，还原剂占补锂材料的质量百分数为0.5％、5％、10％、15％、20％、25％或30％。
其中，含锂化合物包括Li6CoO4、Li2MoO3、Li5FeO4、Li6MnO4、Li2NiO2、Li2CO3、Li3PO4、Li4SiO4、Li2SiO3、Li3VO4、Li2VO3、Li2O2、Li2O、Li2S、Li3N、LiF、Li5ReO6、Li2RuO3、Li2MnO3、Li2MoO3、Li0.65Ni1.35O2、Li2DHBN和Li2C2O4中的一种或多种。可选地，含锂化合物为Li2O、Li2O2、Li2S、Li3PO4、Li4SiO4、Li2SiO3和LiF中的一种或多种混合。
还原剂包括单质硼、单质磷、单质硫、单质溴、单质碘及其化合物中的一种或多种。其中，硼化物包括硼化钙或/和硼化铝；磷化物包括磷化硼、磷化镍、磷化锂和磷化锌中的一种或多种；硫化物包括硫化钼、硫化钨和硫化镧中的一种或多种；溴化物包括溴化锂；碘化物包括碘化锂或/和碘酸锂。
可选地，还原剂为单质硼、单质磷、单质硫、单质溴、单质碘、硼化钙、硼化铝、磷化硼、磷化镍、磷化锂、磷化锌、硫化钼、硫化钨、硫化镧、溴化锂、碘化锂和碘酸锂中的一种或多种。例如：还原剂为单质硼、单质磷、单质硫、单质溴、单质碘、磷化锂、硼化钙、溴化锂、碘化锂、碘酸锂中的一种或多种。
本申请中，还原剂和含锂化合物均为粉末状，还原剂的粒径为5nm-50μm；含锂化合物的粒径为50nm-50μm。可选地，还原剂的粒径为5nm-1μm，含锂化合物的粒径为50nm-2μm；或，还原剂的粒径为1μm-20μm，含锂化合物的粒径为2μm-20μm；或，还原剂的粒径为20μm-50μm，含锂化合物的粒径为20μm-50μm。
作为示例性地，还原剂的粒径为5nm、50nm、1μm、2μm、5μm、10μm、20μm、30μm、40μm或50μm；含锂化合物的粒径为50nm、1μm、2μm、10μm、20μm、30μm、40μm或50μm。
由于补锂材料包括含锂化合物和还原剂，二者可以共同混合添加在正极极片中，也可以是含锂化合物添加在正极极片中，电解液中添加还原剂。
如果还原剂添加在正极极片中，还原剂的添加量占正极极片的总质量的0.1％-10％，还原剂占补锂材料中的质量百分数为0.5％-30％。作为示例性地，还原剂在正极极片中的添加量占正极极片的总质量的0.1％、1％、2％、4％、6％、8％或10％。还原剂占补锂材料中的质量百分数为0.5％、1％、5％、10％、20％或30％。
如果还原剂添加在电解液中，还原剂的添加量为0.1mg/ml-2mg/ml。作为示例性地，还原剂在电解液中的添加量为0.1mg/ml、0.2mg/ml、0.4mg/ml、0.7mg/ml、1mg/ml、1.5mg/ml或2mg/ml。
含锂化合物、还原剂和稳定剂在锂离子二次电池内的添加方式可以是如下方式：第一种：含锂化合物和还原剂混合，并添加在正极极片中，稳定剂添加在电解液中；第二种：含锂化合物和还原剂混合，并添加在正极极片中，稳定剂添加在负极极片中；第三种：含锂化合物和还原剂混合，并添加在正极极片中，稳定剂添加在电解液和负极极片中；第四种：含锂化合物添加在正极极片中，还原剂和稳定剂添加在电解液中；第五种：含锂化合物添加在正极极片中，还原剂添加在电解液中，稳定剂添加在负极极片中。
为了更好地传输电子，补锂材料中还包括导电剂，导电剂占补锂材料的质量百分数为0.05％-20％。可选地，导电剂占补锂材料的质量百分数为5％-15％。作为示例性地，导电剂占补锂材料的质量百分数为0.05％、1％、5％、10％、15％或20％。
其中，导电剂可以是有机导电聚合物、导电碳或无机导电聚合物。有机导电聚合物为聚苯胺、聚吡咯或聚噻吩；无机导电化合物为氮化钛或氧化铟锡；导电碳为石墨烯、碳纳米管、乙炔黑或科琴炭黑等。其可以直接和含锂化合物以及还原剂混合，添加在正极极片中；或其与含锂化合物混合，添加在正极极片中。
导电剂还可以是包覆在含锂化合物表面的包覆碳层，该包覆碳层的厚度为1nm-50nm。包覆碳层由导电剂前驱体在惰性气体环境中烧结而成，导电剂前驱体可以是葡萄糖、蔗糖或聚乙烯吡咯烷酮等。形成包覆碳层以后，具有包覆碳层的含锂化合物添加在正极极片中。或者，具有包覆碳层的含锂化合物与还原剂混合添加在正极极片中。
本申请中，如果含锂化合物和还原剂混合添加在正极极片中，稳定剂添加在负极极片中，此时，含锂化合物为Li4SiO4或/和Li2SiO3，还原剂为单质硫或/和单质碘，稳定剂为硝酸锂，可以使整个电池体系的稳定性更高，并且补锂效果更好，首周充电容量更高。
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
实验组一
本实验组的原料，含锂化合物：Li3PO4、Li2SiO3；还原剂：单质硫、单质碘；稳定剂，硝酸锂、硝酸铷、五硫化二磷；导电剂前驱体：C6H12O6；粘结剂：聚偏氟乙烯(PVDF)；溶剂：1-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)；正极导电添加剂：Super-P。
补锂材料的制备：将1g含锂化合物和1g C6H12O6混合后，放入管式炉中，在700℃下通氩气高温烧制6h，并将包覆碳层的厚度控制在30nm；再加入0.2g还原剂混合均匀后得到补锂材料。补锂材料的具体成分如表1所示。
组装电池的制备：称取3g NMP加入搅料罐中，将0.1g PVDF加入NMP中，充分搅拌使之分散均匀，然后将0.8g补锂材料、0.1g Super-P加入搅料罐中，再次搅拌使之分散均匀后，将浆料均匀的涂覆在铝箔表面，放在55℃烘箱中烘干6h。将烘干的极片冲成直径为12mm的圆片，转入真空烘箱120℃保温6h，待温度降到室温后将正极极片迅速转入充满氩气的手套箱中进行保存。将0.1mg/ml的稳定剂加入到1M LiPF6(EC:DMC＝1:1)溶液中作为电解液，以标准石墨电极作为负极极片组装电池，并检测该组装电池的首周充电容量。稳定剂的种类以及电池的性能如表1所示。
表1电池的原料及性能
| 含锂化合物 | 还原剂 | 稳定剂 | 首周充电容量(mAh/g) | |
| 实施例1 | Li<sub>2</sub>SiO<sub>3</sub> | S | 硝酸锂 | 721 |
| 实施例2 | Li<sub>2</sub>SiO<sub>3</sub> | S | 硝酸铷 | 719 |
| 实施例3 | Li<sub>2</sub>SiO<sub>3</sub> | S | 五硫化二磷 | 719 |
| 实施例4 | Li<sub>2</sub>SiO<sub>3</sub> | I<sub>2</sub> | 硝酸锂 | 722 |
| 实施例5 | Li<sub>3</sub>PO<sub>4</sub> | S | 硝酸锂 | 691 |
| 实施例6 | Li<sub>3</sub>PO<sub>4</sub> | S | 硝酸铷 | 693 |
| 实施例7 | Li<sub>3</sub>PO<sub>4</sub> | S | 五硫化二磷 | 690 |
| 实施例8 | Li<sub>3</sub>PO<sub>4</sub> | I<sub>2</sub> | 硝酸锂 | 682 |
| 实施例9 | Li<sub>3</sub>PO<sub>4</sub>、Li<sub>2</sub>SiO<sub>3</sub> | S | 硝酸锂 | 713 |
| 对比例1 | Li<sub>2</sub>SiO<sub>3</sub> | S | 无 | 642 |
| 对比例2 | Li<sub>2</sub>SiO<sub>3</sub> | I<sub>2</sub> | 无 | 641 |
图1为本申请实施例1提供的补锂材料的电镜图，从图1可以看出，该补锂材料部分为核壳结构，说明本实验组提供的补锂材料中，形成了含锂化合物表面包覆碳层的结构。
图2为本申请对比例1提供的电池的负极SEI生长的电镜图；图3为本申请实施例1提供的电池的负极SEI生长的电镜图。图2和图3对比可以看出，图2的负极SEI生长不均匀，图3的负极SEI生长更加均匀，所以，在电解液中添加稳定剂，可以使负极SEI生长更加均匀。
结合表1、图2和图3可以看出，在电解液中添加稳定剂，正极极片中添加补锂材料，不仅能够提高电池的首周充电容量，还可以使电池的负极SEI生长更加均匀。
相较于对比例1和对比例2，实施例1-实施例9提供的电池的首周充电容量均较高，说明其电池的补锂效果更好。
从表1的实施例1-实施例3和对比例1对比，以及实施例4和对比例2可以看出，在电解液中添加稳定剂以后，可以使补锂材料的补锂效果更好，说明稳定剂硝酸锂、硝酸铷或五硫化二磷的添加，不仅可以起到稳定剂的效果，还可以和补锂材料之间起到一定的协同作用，使补锂材料的补锂效果更好。
从实施例1、实施例2和实施例6对比可以看出，如果含锂化合物和还原剂均添加在正极极片中，稳定剂添加在电解液中，且含锂化合物为Li2SiO3，还原剂为单质硫，稳定剂为硝酸锂，可以使电池的补锂效果最好。
实验组二
本实验组的原料，含锂化合物：Li2SiO3；还原剂：单质硫；稳定剂：硝酸锂；导电剂前驱体：C6H12O6；粘结剂：聚偏氟乙烯(PVDF)；溶剂：1-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)；正极导电添加剂：Super-P。
补锂材料的制备：将1g Li2SiO3和1g C6H12O6混合后，放入管式炉中，700℃下通氩气高温烧制6h，并将包覆碳层的厚度控制在30nm；再加入0.2g单质硫混合均匀后得到补锂材料。
组装电池的制备：称取3g NMP加入搅料罐中，将0.1g PVDF加入NMP中，充分搅拌使之分散均匀，然后将0.8g补锂材料和0.1g Super-P加入搅料罐中，再次搅拌使之分散均匀后，将浆料均匀的涂覆在铝箔表面，放在55℃烘箱中烘干6h。将烘干的极片冲成直径为12mm的圆片，转入真空烘箱120℃保温6h，待温度降到室温后将极片迅速转入充满氩气的手套箱中进行保存。以1M LiPF6(EC:DMC＝1:1)为电解液，以标准石墨电极作为负极极片组装电池，并检测该组装电池的首周充电容量。电池的组装方式及性能如表2所示。
表2电池的组装方式及性能
从表2可以看出，本申请提供的稳定剂不管是添加在电解液中，还是添加在负极极片中，均能够对补锂材料的补锂效果起到一定的协同作用，且稳定剂添加在电解液中，补锂材料的补锂效果更好。
进一步地，当稳定剂硝酸锂添加在电解液中，稳定剂的添加量为0.05mg/ml-0.1mg/ml，电池中补锂材料的补锂效果更好；当稳定剂硝酸锂添加在负极极片中，稳定剂的添加量占所述负极极片的总质量的1％-3％，电池中补锂材料的补锂效果更好。且稳定剂添加在负极极片中，可以有更好的补锂效果。
实验组三
本实验组的原料，含锂化合物：Li2SiO3；还原剂：单质硫；稳定剂：硝酸锂；导电剂前驱体：C6H12O6；粘结剂：聚偏氟乙烯(PVDF)；溶剂：1-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)；正极导电添加剂：Super-P。
补锂材料的制备：将1g Li2SiO3和1g C6H12O6混合后，放入管式炉中，700℃下通氩气高温烧制6h，并将包覆碳层的厚度控制在30nm，得到具有包覆碳层的Li2SiO3；且与0.2g单质硫组成补锂材料。还原剂的添加方式如表3，如果还原剂单质硫添加在正极极片中，则其与具有包覆碳层的Li2SiO3混合以后进行添加；如果还原剂添加电解液中，则具有包覆碳层的Li2SiO3添加在正极极片中。
组装电池的制备：称取3g NMP加入搅料罐中，将0.1g PVDF加入NMP中，充分搅拌使之分散均匀，然后将0.8g补锂材料以及0.1g Super-P加入搅料罐中，再次搅拌使之分散均匀后，将浆料均匀的涂覆在铝箔表面，放在55℃烘箱中烘干6h。将烘干的极片冲成直径为12mm的圆片，转入真空烘箱120℃保温6h，待温度降到室温后将正极极片迅速转入充满氩气的手套箱中进行保存。将0.1mg/ml硝酸锂加入到1M LiPF6(EC:DMC＝1:1)中制得电解液，以标准石墨电极作为负极极片组装电池，并检测该组装电池的首周充电容量。
表3电池的组装方式及性能
从表3可以看出，当含锂化合物和还原剂均添加在正极极片中，与添加在电解液中的稳定剂硝酸锂进行配合，可以使补锂材料的补锂效果更好，电池的性能更佳。
实验组四
本实验组的原料，正极活性材料：LiFePO4；含锂化合物：Li2SiO3；稳定剂：硝酸锂；还原剂：单质硫；导电剂前驱体：C6H12O6；粘结剂：聚偏氟乙烯(PVDF)；溶剂：1-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)；正极导电添加剂：Super-P。
补锂材料的制备：将1g Li2SiO3和1g的C6H12O6混合后，放入管式炉中，700℃下通氩气高温烧制6h，并将包覆碳层的厚度控制在30nm，得到补锂材料。
组装电池的制备：称取3g NMP加入搅料罐中，将0.05g PVDF加入NMP中，充分搅拌使之分散均匀，然后将正极活性材料、补锂材料、0.05gSuper-P加入搅料罐中，再次搅拌使之分散均匀后，将浆料均匀的涂覆在铝箔表面，放在55℃烘箱中烘干6h。将烘干的极片冲成直径为12mm的圆片，转入真空烘箱120℃保温6h，待温度降到室温后将极片迅速转入充满氩气的手套箱中进行保存。将0.2mg/ml单质硫、0.1mg/ml硝酸锂加入1MLiPF6(EC:DMC＝1:1)中制得电解液，以标准石墨电极作为负极极片组装电池，并检测该组装电池的首周充电容量。其中，电池的材料及性能如表4所示。
表4电池的材料及性能
| 正极材料、补锂材料的量 | 首周充电容量(mAh/g) | |
| 实施例20 | 0.88g LiFePO<sub>4</sub>、0.02g补锂材料 | 162 |
| 实施例21 | 0.85g LiFePO<sub>4</sub>、0.05g补锂材料 | 194 |
| 实施例22 | 0.80g LiFePO<sub>4</sub>、0.1g补锂材料 | 225 |
| 实施例23 | 0.75g LiFePO<sub>4</sub>、0.15g补锂材料 | 247 |
| 实施例24 | 0.70g LiFePO<sub>4</sub>、0.2g补锂材料 | 271 |
| 对比例4 | 0.9g LiFePO<sub>4</sub> | 152 |
从表4可以看出，还原剂单质硫和稳定剂硝酸锂均添加在电解液中，且补锂材料的添加量占正极材料的添加量的10％-15％，补锂效果更好，电池的性能更佳。
实验组五
本实验组的原料，正极活性材料：LiFePO4；含锂化合物：Li2SiO3；还原剂：单质硫；稳定剂：硝酸锂；导电剂前驱体：C6H12O6；粘结剂：聚偏氟乙烯(PVDF)；溶剂：1-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)；正极导电添加剂：Super-P。
补锂材料的制备：将1g Li2SiO3和1g C6H12O6混合后，放入管式炉中，700℃下通氩气高温烧制6h，并将包覆碳层的厚度控制在30nm，得到补锂材料。
组装电池的制备：称取3g NMP加入搅料罐中，将0.05g PVDF加入NMP中，充分搅拌使之分散均匀，然后将0.9g LiFePO4和0.05g Super-P加入搅料罐中，再次搅拌使之分散均匀后，将浆料均匀的涂覆在铝箔表面，放在55℃烘箱中烘干6h。将烘干的极片冲成直径为12mm的圆片，转入真空烘箱120℃保温6h，待温度降到室温后将极片迅速转入充满氩气的手套箱中进行保存。将0.2mg/ml S加入1M LiPF6(EC:DMC＝1:1)中制得电解液，以标准石墨电极作为负极极片组装电池，并检测该组装电池的首周充电容量。其中，电池的材料及性能如表5所示。
表5电池的材料及性能
图4为实施例25和对比例5提供的电池的循环数据对比图(其中，三角形为实施例25提供的电池的循环图，实心圆点为对比例5提供的电池的循环图)，从图4可以看出，稳定剂的添加可以提高电池容量的稳定性。
图4和表5结合可以看出，稳定剂的添加，不仅可以使电池的稳定性更好，同时可以略微提高电池的首周充电容量，使电池的补锂效果更好。
以上所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
Claims (6)
1.一种锂离子二次电池，包括正极极片、负极极片、隔膜和电解液，所述正极极片和所述负极极片分别设置于所述隔膜的两侧，所述电解液浸润所述正极极片、所述负极极片和隔膜；其特征在于，所述正极极片中的正极活性材料为LiFePO4，所述正极极片中添加有补锂材料，所述电解液或/和所述负极极片中添加有稳定剂；
其中，所述补锂材料包括含锂化合物；
所述正极极片中还添加有还原剂；或，所述电解液中添加有还原剂；
所述含锂化合物包括Li6CoO4、Li2MoO3、Li5FeO4、Li6MnO4、Li2NiO2、Li2CO3、Li3PO4、Li8SiO6、Li6SiO5、Li4SiO4、Li2SiO3、Li4TiO4、Li3VO4、Li2VO3、Li2O2、Li2O、Li2S、Li3N、LiF、Li5ReO6、Li2RuO3、Li2MnO3、Li0.65Ni1.35O2、Li2DHBN和Li2C2O4中的一种或多种；
所述还原剂包括单质硼、单质磷、单质硫、单质溴、单质碘、硼化钙、硼化铝、磷化硼、磷化镍、磷化锂、磷化锌、硫化钼、硫化钨、硫化镧、溴化锂、碘化锂和碘酸锂中的一种或多种；
所述稳定剂包括硝酸锂、硝酸铷、氮化铟、五硫化二磷和硫酸锂中的一种或多种混合。
2. 根据权利要求1所述的锂离子二次电池，其特征在于，所述稳定剂添加在所述电解液中，所述稳定剂的添加量为0.01 mg/ml-1 mg/ml。
3.根据权利要求1所述的锂离子二次电池，其特征在于，所述稳定剂添加在所述负极极片中，所述稳定剂的添加量占所述负极极片的总质量的0.1%-10%。
4.根据权利要求1所述的锂离子二次电池，其特征在于，所述还原剂添加在所述正极极片中，所述还原剂的添加量占所述正极极片的总质量的0.1%-10%，所述还原剂占所述补锂材料中的质量百分数为0.5%-30%。
5. 根据权利要求1所述的锂离子二次电池，其特征在于，所述还原剂添加在所述电解液中，所述还原剂的添加量为0.1 mg/ml-2 mg/ml。
6.根据权利要求1所述的锂离子二次电池，其特征在于，所述正极极片中添加有所述含锂化合物和所述还原剂，所述负极极片中添加有所述稳定剂；所述含锂化合物为Li4SiO4或/和Li2SiO3；所述还原剂为单质硫或/和单质碘，所述稳定剂为硝酸锂。
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- 2021-10-12 CN CN202111185581.7A patent/CN113921824B/zh active Active
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