CN114566610B - 一种具有补锂功能的正极及其制备方法和应用 - Google Patents

一种具有补锂功能的正极及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种具有补锂功能的正极及其制备方法和应用，所述正极包括集流体和设置于所述集流体的至少一侧表面的补锂功能层，所述补锂功能层包括并排设置的正极活性材料层和第一补锂层，所述第一补锂层位于所述正极活性材料层的两侧；所述第一补锂层中的补锂材料在释放锂离子后极片电阻率大于或等于14000Ω·cm。本发明在集流体表面设置正极活性材料层和补锂层，采用含有特定补锂材料的补锂层替代原有的陶瓷层，使补锂层位于正极活性材料层的两侧，其不仅能够起到补锂效果，还能够在脱锂后发挥绝缘作用，防止电池的正负极短路，替代无储锂能力的陶瓷层，提高电池整体的能量密度。

Description

一种具有补锂功能的正极及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于电池技术领域，涉及一种具有补锂功能的正极及其制备方法和应用。
背景技术
目前，随着电动汽车和大型储能装置的快速发展，人们对高能量密度锂离子电池的需求也逐渐增加，通过正极补锂剂进行预锂化的研究越来越多，行业内关于正极补锂剂的普遍用法为在匀浆过程中将正极主材、导电剂、粘结剂、以及正极补锂添加剂按照一定比例通过混合搅拌的做法，制成正极浆料，然后将正极浆料按照一定的面密度涂布后与负极片组装，制成电池。相比于正极主材，添加剂有4～8倍于主材的容量，而后即可在化成或分容的过程通过一定的电位将富锂的补锂添加剂中的锂离子释放出来，一方面补充负极形成的SEI膜对正极锂源的消耗，另一方面还可以将多余的锂离子储存在负极材料中，补充后续循环过程中锂离子的损失。
CN110137433A公开了一种向锂离子电池正极片补锂的方法，其先将正极浆料涂覆于正极片的表面，然后立即将正极补锂添加剂喷洒在正极片表面，干燥后得到正极片，能够提高电池的能量密度，并能显著改善电池的循环性能。CN105702913A公开了一种正极及其制备方法，其在导电基体上依次设置补锂层和正极活性材料层，补锂层中添加含锂化合物，在电池的循环过程中达到补锂效果，制备工艺简单，提高锂电池的能量密度。CN110993933A提供一种锂离子电池的正极材料，包括高容量正极活性材料、补锂材料、导电剂及粘结剂，通过调控正极材料中各物质的种类和比例，提高正极活性材料的容量发挥，很好的弥补了首次不可逆容量损失所消耗的活性锂，进而提高了锂离子电池的能量密度。
现有技术中的补锂方式大多是将补锂材料与正极活性材料混合，或在集流体和正极活性材料层之间设置补锂层，这种补锂方式会影响正极活性材料的电化学性能；同时，工业化生产时，为避免电池短路，一般在补锂层和正极活性材料层的两端设置绝缘的陶瓷层，其降低了电池的能量密度，限制了补锂材料的补锂效果，进一步降低了锂离子电池的电化学性能。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种具有补锂功能的正极及其制备方法和应用。本发明在集流体表面设置正极活性材料层和补锂层，采用含有特定补锂材料的补锂层替代原有的陶瓷层，使补锂层位于正极活性材料层的两侧，其不仅能够起到补锂效果，还能够在脱锂后发挥绝缘作用，防止电池的正负极短路，替代无储锂能力的陶瓷层，提高电池整体的能量密度。
为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供了一种具有补锂功能的正极，所述正极包括集流体和设置于所述集流体的至少一侧表面的补锂功能层，所述补锂功能层包括并排设置的正极活性材料层和第一补锂层，所述第一补锂层位于所述正极活性材料层的两侧；
所述第一补锂层中的补锂材料在释放锂离子后极片电阻率大于或等于14000Ω·cm。
本发明中，第一补锂层中的补锂材料在释放锂离子后极片电阻率例如可以是14000Ω·cm、15000Ω·cm、16000Ω·cm、18000Ω·cm、20000Ω·cm、25000Ω·cm或30000Ω·cm等。
现有技术中，正极片一般在垂直于走带方向的边缘涂布1-8mm的陶瓷层，该陶瓷层一是避免叠片或卷绕过程中隔膜因对齐度较差导致正负极接触形成短路进而造成安全事故，二是，现在普遍应用的激光模切切在料区可能产生活性物质涂层形成的熔珠，该熔珠易导致隔膜刺穿发生短路；陶瓷层可有效改善上述问题，但是该涂层没有储锂能力，对于能量密度的提升具有副作用，和正极的补锂材料提升能量密度的能力存在一定程度的抵消。
本发明在集流体表面设置正极活性材料层和补锂层，采用含有特定补锂材料的补锂层替代原有的陶瓷层，使补锂层位于正极活性材料层的两侧。电池在化成或分容过程中，当到达固定电位后，补锂材料中的锂离子可脱出，在正极走带方向的边缘位置产生较高浓度的锂离子，而负极中由于SEI膜的消耗导致锂离子的浓度较低，在浓度差的作用下，正极的补锂材料脱出的锂离子向负极传输，并在电池循环一至两周后达到锂离子分布均匀化，补偿了SEI膜对锂离子的消耗，且多余的锂离子可有效补偿后续循环损失，提高正极的能量密度和稳定性。同时，本发明选用在锂离子脱出后电导率较小的补锂材料，其脱锂后表现出内阻骤升的现象，导电性极差，可起到防止正负极短路接触造成安全事故的作用，替代无储锂能力的陶瓷层，在现有体系及工艺的基础上最大程度的提升电池整体的能量密度。
优选地，所述第一补锂层中的补锂材料包括锰酸锂、镍酸锂、钒酸锂、钴酸锂、钛酸锂、铁酸锂、铜酸锂、氮化锂或氧化锂中的任意一种或至少两种的组合，例如可以是锰酸锂和镍酸锂的组合，钒酸锂和钴酸锂的组合，钛酸锂、铁酸锂和铜酸锂的组合，氮化锂和镍酸锂的组合，或锰酸锂、镍酸锂、铜酸锂和氮化锂的组合等，优选为镍酸锂、铁酸锂、铜酸锂或氧化锂中的任意一种或至少两种的组合。
本发明中使用上述优选的补锂材料制备正极并组装电池时，在电池的化成或分容阶段配合特定的电位，能够使补锂材料中的锂离子完全嵌入负极，获得更好的电化学效果，电位优选为2.0～4.3V。
本发明优选的补锂材料具有不可逆释放锂离子的能力，脱锂后绝缘性更佳，在补锂层中能够更好的提升正极的电化学性能。
优选地，所述第一补锂层中的补锂材料的表面设置有包覆层。
优选地，所述包覆层与所述第一补锂层中的补锂材料的质量比为0.5～2％，在此比值范围内，包覆层的包覆效果最好，对补锂层的绝缘性影响较小，制成性能最佳。
示例性地，所述包覆层的材料为有机材料。
优选地，所述包覆层包括石墨、石墨烯和环氧烷中的任意一种或至少两种的组合，例如可以是石墨和石墨烯的组合，石墨烯和环氧烷的组合，或石墨、石墨烯和环氧烷的组合等。
优选地，所述集流体包括铝箔，例如可以是纯铝箔和/或涂碳铝箔。
优选地，所述正极活性材料层包括正极活性材料。
优选地，以所述正极活性材料的质量为100％计，所述第一补锂层中的补锂材料的含量为0.3～5％，例如可以是0.3％、0.5％、0.8％、1％、1.5％、2％、2.5％、3％、3.5％、4％、4.5％或5％等；补锂材料的容量远高于正极活性材料，因此，补锂材料的添加量较少，进一步地，当补锂材料的质量为正极活性材料的质量的0.5～3％时，正极的综合性能更佳。
作为本发明所述正极的优选技术方案，以所述正极活性材料层靠近所述第一补锂层的侧边为长边，所述第一补锂层的宽度为所述正极活性材料层和所述第一补锂层的总宽度的1～10％，例如可以是1％、2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％或10％。
示例性地，参见图1，沿集流体的走带方向为宽度方向，所述第一补锂层3设置在所述正极活性材料层1的两侧，即沿走带方向分别为第一补锂层3、正极活性材料层1和第一补锂层3，两侧第一补锂层3的总宽度为中间正极活性材料层1和两侧的第一补锂层3的总宽度的1～10％。
本发明中第一补锂层和正极活性材料层的宽度可根据所需补锂量调整，进一步地，当第一补锂层的总宽度为所述正极活性材料层和所述补锂层的总宽度的3～6％时，综合效果最好。
优选地，所述正极活性材料层的表面部分设置有第二补锂层，所述第二补锂层位于所述正极活性材料层的边缘处且与所述第一补锂层相接，第二补锂层能够进一步防止电池的正负极短路，提高电池的安全性能。
本发明中，“所述第二补锂层位于所述正极活性材料层的边缘处且与所述第一补锂层相接”指第二补锂层位于正极活性材料层表面的边缘处，且第二补锂层的侧边紧贴第一补锂层的侧边，当正极活性材料层和第一补锂层为左右并排设置的结构时，第二补锂层与正极活性材料层为上下贴合设置的结构。需要注意的是，由于正极活性材料层与第一补锂层并排设置于同一水平面上，而第二补锂层位于正极活性材料层的表面，因此，第二补锂层与第一补锂层之间可能存在一定的高度差；示例性地，当第一补锂层和第二补锂层材质完全相同时，可看做将第一补锂层部分覆盖于正极活性材料层的表面，此时，第二补锂层即为第一补锂层中覆盖于正极活性材料层上的部分，并高于第一补锂层。
本发明中对第二补锂层设置于正极活性材料层的表面的方式不做限定，示例性地，可以先在集流体表面并排设置正极活性材料层和第一补锂层，再将第二补锂层置于正极活性材料层和所述第一补锂层的边界；还可以先设置正极活性材料层，再设置第一补锂层，第一补锂层覆盖部分正极活性材料层，以在正极活性材料层和第一补锂层的边界形成第二补锂层。
本发明的第二补锂层中的补锂材料与第一补锂层中的补锂材料类别相同，同样选取在释放锂离子后极片电阻率大于或等于14000Ω·cm的补锂材料，但是两种补锂材料的具体选择可以相同，也可以不同，当第二补锂层中的补锂材料与第一补锂层中的补锂材料相同时，第二补锂层与第一补锂层的结合性好，且能够简化后续的涂布工艺。
优选地，以所述正极活性材料层靠近所述第一补锂层的侧边为长边，所述第二补锂层的宽度为所述正极活性材料层的宽度的0.2～2％。
优选地，以所述正极活性材料层靠近所述第一补锂层的侧边为长边，所述正极活性材料层和第一补锂层的宽度的和为所述集流体的宽度的75～90％。
第二方面，本发明提供了一种根据第一方面所述的具有补锂功能的正极的制备方法，所述制备方法包括：
将正极浆料涂覆于集流体上，然后将补锂浆料分别涂覆在正极浆料的两侧，得到所述具有补锂功能的正极。
本发明简单有效的将补锂浆料和正极浆料分区涂布制备正极，解决了陶瓷层制约电池能量密度的问题，可最大限度发挥补锂材料的潜能，为补锂材料的用法提供了极为高效的使用方式。
在一个实施方式中，将正极浆料涂覆于集流体上，然后将补锂浆料分别涂覆在集流体的两侧的过程中，将补锂浆料部分覆盖在正极浆料的两侧，实现更好的补锂和绝缘效果。
优选地，所述正极浆料包括正极活性材料、导电剂、粘结剂和第一溶剂。
本发明对正极浆料的制备方法不做限定，例如可以将正极活性材料、导电剂、粘结剂按照一定比例分散于第一溶剂中，混合均匀后得到正极浆料。
在一个实施方式中，所述正极活性材料包括磷酸铁锂、NCM(811/622)和磷酸铁锰锂中的任意一种或至少两种的组合，例如可以是磷酸铁锂和磷酸铁锰锂的组合，NCM811和NCM622的组合，或磷酸铁锂和NCM811的组合等。
在一个实施方式中，所述导电剂包括SP。
在一个实施方式中，所述粘结剂包括PVDF。
在一个实施方式中，所述第一溶剂包括NMP。
在一个实施方式中，所述正极活性材料、导电剂和粘结剂的质量比为(94～96):(2～3):(2～3)，例如可以是95:2.5:2.5、94:3:3或96:2:2等。
优选地，所述补锂浆料包括补锂材料、导电剂、粘结剂和第二溶剂。
本发明对补锂浆料的制备方法不做限定，例如可以将补锂材料和粘结剂按照一定比例分散于第二溶剂中，混合均匀后得到正极浆料。
在一个实施方式中，所述粘结剂包括PVDF。
在一个实施方式中，所述第二溶剂包括NMP。
在一个实施方式中，所述补锂材料、导电剂、粘结剂和第二溶剂的质量比为(97～98):(0.5～1):(1～2.5)，例如可以是97.5:0.5:2、98:1:1或97:0.5:2.5等。
第三方面，本发明提供了一种锂离子电池，所述锂离子电池的正极为第一方面所述的具有补锂功能的正极。
本发明采用上述正极制备锂离子电池的过程中，可按照现有技术中原有的工序进行冷压、模切和组装，化成过程需满充至4.5V。
本发明的锂离子电池在组装完成后，在化成或分容过程优选充电至补锂材料的脱锂电位，能够使其中的锂离子完全嵌入负极，在脱锂后可以将电池以小倍率(≤0.2C)循环一周，使锂离子分布更加均匀。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
本发明在集流体表面设置正极活性材料层和补锂层，采用含有特定补锂材料的补锂层替代原有的陶瓷层，使补锂层位于正极活性材料层的两侧，一方面能够补偿了负极的SEI膜对锂离子的消耗，使并多余的锂离子可有效补偿后续循环损失，提高正极的能量密度和稳定性；另一方面，特定的补锂材料在锂离子脱出后表现出内阻骤升的现象，导电性极差，可起到防止正负极短路接触造成安全事故的作用，替代无储锂能力的陶瓷层，在现有体系及工艺的基础上最大程度的提升电池整体的能量密度。
附图说明
图1是本发明的实施例9中具有补锂功能的正极的俯视图。
图2是本发明的一个具体实施方式中具有补锂功能的正极的俯视图。
其中，1-正极活性材料层；2-第二补锂层；3-第一补锂层；4-集流体。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
实施例1
本实施例提供了一种具有补锂功能的正极，结构示意图参见图2，所述正极包括集流体4和设置于所述集流体4的一侧表面的补锂功能层，所述补锂功能层包括并排设置的正极活性材料层1和第一补锂层3，所述第一补锂层3位于所述正极活性材料层1的两侧，所述正极活性材料层1的表面部分设置有第二补锂层2，所述第二补锂层2位于所述正极活性材料层1的边缘处且与所述第一补锂层3相接；以所述正极活性材料层1靠近所述第一补锂层3的侧边d为长边，记所述正极活性材料层1的宽度为a＝138mm，所述第一补锂层3的宽度为b1+b2＝8mm，所述第二补锂层2的宽度为c1+c2＝4mm，集流体4宽度＝175mm，b1+b2占a+b1+b2的5.5％，c1+c2占a的2％，a+b1+b2占集流体4宽度的83％；
所述集流体4为铝箔，所述第一补锂层3包括质量比为97.5:0.5:2的碳包覆的铁酸锂、导电剂SP和粘结剂PVDF，碳包覆的铁酸锂中碳和铁酸锂的质量比为4.5％，所述第二补锂层2和第一补锂层3的组成一致，所述正极活性材料层1包括质量比为95:2:3的LFP、导电剂和粘结剂，以所述正极活性材料的质量为100％计，所述第一补锂层3和第二补锂层2中补锂材料的总含量为1％。
本实施例还提供了上述正极的制备方法，所述制备方法包括：
(1)将质量比为95:2:3的LFP、导电剂和粘结剂搅拌均匀，得到正极浆料，然后将正极浆料涂布至集流体4上
(2)将碳包覆的铁酸锂、SP和PVDF按照97.5:0.5:2的质量比分散至NMP中搅拌均匀，得到补锂浆料，将补锂浆料分别涂覆在集流体4的两侧，补锂浆料在宽度方向覆盖正极涂层4mm，冷压后得到所述正极。
本实施例还提供了一种锂离子电池，所述锂离子电池的正极采用上述正极，所述锂离子电池的负极为质量比为8:1:1的石墨、导电剂、粘结剂，电解液采用六氟磷酸锂，组装得到锂离子电池，将得到的锂离子电池进行化成，充电至4.3V，最后以0.2C的倍率在电压区间2.5～3.65V循环一周。
实施例2
本实施例提供了一种具有补锂功能的正极，结构示意图参见图2，所述正极包括集流体4和设置于所述集流体4的一侧表面的补锂功能层，所述补锂功能层包括并排设置的正极活性材料层1和第一补锂层3，所述第一补锂层3位于所述正极活性材料层1的两侧，所述正极活性材料层1的表面部分设置有第二补锂层2，所述第二补锂层2位于所述正极活性材料层1的边缘处且与所述第一补锂层3相接；以所述正极活性材料层1靠近所述第一补锂层3的侧边d为长边，记所述正极活性材料层1的宽度为a，所述第一补锂层3的宽度为b1+b2，所述第二补锂层2的宽度为c1+c2(4mm)，所述第二补锂层2的宽度为c1+c2，b1+b2占a+b1+b2的8％，c1+c2占a的1％，a+b1+b2占集流体4宽度的78％；
所述集流体4为铝箔，所述第一补锂层3包括质量比为97.5:0.5:2的碳包覆的镍酸锂和粘结剂PVDF，碳包覆的镍酸锂中碳和镍酸锂的质量比为4.5％，所述第二补锂层2和第一补锂层3的组成一致，所述正极活性材料层1包括质量比为95:2:3的LFP、导电剂和粘结剂，以所述正极活性材料的质量为100％计，所述第一补锂层3和第二补锂层2中补锂材料的总含量为4％。
本实施例还提供了上述正极的制备方法，所述制备方法包括：
(1)将质量比为95:2:3的LFP、导电剂和粘结剂搅拌均匀，得到正极浆料，然后将正极浆料涂布至集流体4上；
(2)将碳包覆的镍酸锂、SP和PVDF按照97.5:0.5:2的质量比分散至NMP中搅拌均匀，得到补锂浆料，将补锂浆料分别涂覆在集流体4的两侧，补锂浆料在宽度方向覆盖正极涂层4mm，冷压后得到所述正极。
本实施例还提供了一种锂离子电池，所述锂离子电池的正极采用上述正极，所述锂离子电池的负极为质量比为8:1:1的石墨、导电剂、粘结剂，电解液采用六氟磷酸锂，组装得到锂离子电池，将得到的锂离子电池进行化成，充电至4.3V，最后以0.2C的倍率在电压区间2.5～3.65V循环一周。
实施例3
本实施例提供了一种具有补锂功能的正极，结构示意图参见图2，所述正极包括集流体4和设置于所述集流体4的一侧表面的补锂功能层，所述补锂功能层包括并排设置的正极活性材料层1和第一补锂层3，所述第一补锂层3位于所述正极活性材料层1的两侧，所述正极活性材料层1的表面部分设置有第二补锂层2，所述第二补锂层2位于所述正极活性材料层1的边缘处且与所述第一补锂层3相接；以所述正极活性材料层1靠近所述第一补锂层3的侧边d为长边，记所述正极活性材料层1的宽度为a，所述第一补锂层3的宽度为b1+b2，所述第二补锂层2的宽度为c1+c2，b1+b2占a+b1+b2的3％，c1+c2占a的3％，a+b1+b2占集流体4宽度的82％；
所述集流体4为铝箔，所述第一补锂层3包括质量比为97.5:0.5:2的碳包覆的镍酸锂和粘结剂PVDF，碳包覆的镍酸锂中碳和镍酸锂的质量比为4.5％，所述第二补锂层2和第一补锂层3的组成一致，所述正极活性材料层1包括质量比为95:2:3的LFP、导电剂和粘结剂，以所述正极活性材料的质量为100％计，所述第一补锂层3和第二补锂层2中补锂材料的总含量为0.8％。
本实施例还提供了上述正极的制备方法，所述制备方法包括：
(1)将质量比为95:2:3的LFP、导电剂和粘结剂搅拌均匀，得到正极浆料，然后将正极浆料涂布至集流体4上；
(2)将碳包覆的镍酸锂、SP和PVDF按照97.5:0.5:2的质量比分散至NMP中搅拌均匀，得到补锂浆料，将补锂浆料分别涂覆在集流体4的两侧，补锂浆料在宽度方向覆盖正极涂层4mm，冷压后得到所述正极。
本实施例还提供了一种锂离子电池，所述锂离子电池的正极采用上述正极，所述锂离子电池的负极为质量比为8:1:1的石墨、导电剂、粘结剂，电解液采用六氟磷酸锂，组装得到锂离子电池，将得到的锂离子电池进行化成，充电至4.3V，最后以0.2C的倍率在电压区间2.5～3.65V循环一周。
实施例4
除将碳包覆的铁酸锂替换为碳包覆的氮化锂外，其余均与实施例1一致。
实施例5
除第一补锂层3和第二补锂层2中补锂材料的总含量为0.2％外，其余均与实施例1一致。
实施例6
除第一补锂层3和第二补锂层2中补锂材料的总含量为5.5％外，其余均与实施例1一致。
实施例7
除第一补锂层3的宽度占20％外，其余均与实施例1一致。
实施例8
除第一补锂层3的宽度占0.5％外，其余均与实施例1一致。
对比例1
除将第一补锂层3和第二补锂层2替换为陶瓷层外，其余均与实施例1一致；
其中，陶瓷层为三氧化二铝。
对比例2
除将碳包覆的铁酸锂替换为镍酸锂外，其余均与实施例1一致。
对比例3
除步骤(2)中直接将补锂浆料涂覆于正极浆料上，其余均与实施例1一致一、能量密度测试：电芯的电压平台以3.22V计。
二、循环稳定性测试：夹具循环，夹具压力3t，压力测试电流为1C。循环稳定性＝放电容量*100％/充电容量。
表1
能量密度(Wh/kg) 循环稳定性(％)
实施例1 179.56 99.96
实施例2 181.59 99.85
实施例3 178.55 99.47
实施例4 168.42 94.3
实施例5 174.41 99.73
实施例6 174.31 103.45
实施例7 175.03 103.52
实施例8 179.58 99.54
对比例1 170.88 99.39
对比例2 171.67 98.57
对比例3 79.04 11.05
综上实施例1-8可知，本发明在集流体表面设置正极活性材料层和补锂层，采用含有特定补锂材料的补锂层替代原有的陶瓷层，使补锂层位于正极活性材料层的两侧，其不仅能够起到补锂效果，还能够在脱锂后发挥绝缘作用，防止电池的正负极短路，替代无储锂能力的陶瓷层，提高电池整体的能量密度。
通过实施例1和实施例4的对比可知，本发明中补锂材料存在优选，使用更合适的补锂材料能够更有效的提升电芯的能量密度，因此实施例1的能量密度及循环性能略高于实施例4。
通过实施例1和实施例5-6的对比可知，本发明中补锂材料的含量存在优选，当正极活性材料的含量一定时，当补锂材料含量偏高时，循环性能更好，但能量密度较低，当补锂材料的含量偏低时，无法起到能量密度提升的作用。
通过实施例1和实施例7-8的对比可知，本发明中补锂层与正极活性材料层的宽度存在最合适的范围，当补锂层偏宽时，补锂层占据活性物质位置，活性锂无法脱出，当补锂层偏窄时，补锂剂容量不足无法起到能量密度提升的效果。
通过实施例1和对比例1的对比可知，本发明中使用含有特定的补锂材料的补锂层替代陶瓷层，能够同时起到补锂和防止正负极短路的效果，解决了陶瓷层制约电池能量密度的问题，提高了电池的能量密度和安全性能，因此，实施例1的能量密度显著高于对比例1。
通过实施例1和对比例2的对比可知，本发明的补锂层采用的补锂材料能够达到本发明的技术效果，而选用其他补锂材料，在电池的循环过程中，补锂材料中的活性锂脱出之后剩余产物无法起到绝缘效果，电芯内部易发生短路问题，因此，安全性能较差。
通过实施例1和对比例3的对比可知，本发明中将补锂层设置于正极活性材料层两侧具有更好的电化学性能，当补锂层与正极活性材料层层叠放置时，补锂材料脱锂后的产物会降低正极的导电性，影响电池的……性能，因此，对比例3的电池无法达到本发明的技术效果。
以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (15)

1.一种具有补锂功能的正极，其特征在于，所述正极包括集流体和设置于所述集流体的至少一侧表面的补锂功能层，所述补锂功能层包括并排设置的正极活性材料层和第一补锂层，所述第一补锂层位于所述正极活性材料层的两侧；
所述第一补锂层中的补锂材料在释放锂离子后极片电阻率大于或等于14000Ω·cm；
所述第一补锂层中的补锂材料包括锰酸锂、镍酸锂、钒酸锂、钴酸锂、钛酸锂、铁酸锂、铜酸锂、氮化锂或氧化锂中的任意一种或至少两种的组合；
以所述正极活性材料层靠近所述第一补锂层的侧边为长边，所述第一补锂层的宽度为所述正极活性材料层和所述第一补锂层的总宽度的1～10％。
2.根据权利要求1所述的正极，其特征在于，所述第一补锂层中的补锂材料为镍酸锂、铁酸锂、铜酸锂或氧化锂中的任意一种或至少两种的组合。
3.根据权利要求1所述的正极，其特征在于，所述第一补锂层中的补锂材料的表面设置有包覆层。
4.根据权利要求3所述的正极，其特征在于，所述包覆层与所述第一补锂层中的补锂材料的质量比为0.5～2％。
5.根据权利要求3所述的正极，其特征在于，所述包覆层包括石墨、石墨烯和环氧烷中的任意一种或至少两种的组合。
6.根据权利要求1或2所述的正极，其特征在于，所述集流体包括铝箔。
7.根据权利要求1所述的正极，其特征在于，所述正极活性材料层包括正极活性材料。
8.根据权利要求7所述的正极，其特征在于，以所述正极活性材料的质量为100％计，所述第一补锂层中的补锂材料的含量为0.3～5％。
9.根据权利要求1所述的正极，其特征在于，所述正极活性材料层的表面部分设置有第二补锂层，所述第二补锂层位于所述正极活性材料层的边缘处且与所述第一补锂层相接。
10.根据权利要求9所述的正极，其特征在于，以所述正极活性材料层靠近所述第一补锂层的侧边为长边，所述第二补锂层的宽度为所述正极活性材料层宽度的0.2～2％。
11.根据权利要求10所述的正极，其特征在于，以所述正极活性材料层靠近所述第一补锂层的侧边为长边，所述正极活性材料层和第一补锂层的宽度的和为所述集流体的宽度的75～90％。
12.一种根据权利要求1-11任一项所述的具有补锂功能的正极的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
将正极浆料涂覆于集流体的至少一侧表面上，然后将补锂浆料分别涂覆在正极浆料的两侧，得到所述具有补锂功能的正极。
13.根据权利要求12所述的制备方法，其特征在于，所述正极浆料包括正极活性材料、导电剂、粘结剂和第一溶剂。
14.根据权利要求12所述的制备方法，其特征在于，所述补锂浆料包括补锂材料、导电剂、粘结剂和第二溶剂。
15.一种锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池的正极为权利要求1-11任一项所述的具有补锂功能的正极。
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