專利名稱：鋰離子二次電池及其制備方法
背景技術(shù)：
發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種具有低內(nèi)電阻和容量大大增長(zhǎng)的鋰離子二次電池，更具體地說，涉及通過選用一個(gè)復(fù)合電極構(gòu)制的一種改進(jìn)鋰離子二次電池，該復(fù)合電極是在電池的制備過程中添加導(dǎo)電纖維至電極活性材料中而制成的，而且本發(fā)明還涉及該鋰離子二次電池的制備方法。
相關(guān)技術(shù)雖然以前開發(fā)的鋰離子電池具有高的能量密度和比能，但它存在的問題是，具有高內(nèi)電阻。因此，由于在高速放電時(shí)，電池電壓的快速降低，電池的實(shí)際容量有下降的傾向。因?yàn)檫@種缺點(diǎn)，通常認(rèn)為鋰離子電池在要求高電流的電子設(shè)備中是無效的，鋰電池具有高內(nèi)電阻和慢的充或放電速率的原因之一是常規(guī)電極的材料和結(jié)構(gòu)的低導(dǎo)電率。
通常而言，鋰離子電池的一個(gè)電極包含鋰離子能夠嵌入其中的粉末型活性材料，和一種粘結(jié)聚合物以將該活性材料固定在集電器上?；钚圆牧侠绾疾牧弦约颁嚱饘傺趸锢鏛iCoO2、LiMn2O4、LiNiO2的導(dǎo)電性較差。
同時(shí)，當(dāng)鋰離子嵌入或脫除時(shí)，這些活性材料的顆粒不斷膨脹并接觸。由嵌入或脫除所產(chǎn)生的應(yīng)力以及電解質(zhì)粘結(jié)的膨脹使活性材料顆粒接觸點(diǎn)減少。因此，當(dāng)制備高導(dǎo)電性的電極時(shí)，必需在集電器與活性材料之間形成電子傳輸通道。當(dāng)陽極的活性材料是石墨或其它類型碳材料時(shí)，其導(dǎo)電性的問題不如陰極嚴(yán)重。然而，根據(jù)電池的類型和設(shè)計(jì)電池的目標(biāo)，需要添加另外的導(dǎo)體。
為了這個(gè)目的，可以將粉末如平均直徑為約1～20μm的石墨或平均尺寸為約100～500nm的碳黑作為一個(gè)導(dǎo)體添加至電極中。在這些電極中，導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)通過留在活性粉末層的空隙中的碳粉末形成且通過顆粒與顆粒間的點(diǎn)接觸而形成相互連接。然而，這些碳材料具有更低的電子導(dǎo)電率，約為金屬的千分之一。并且，因?yàn)殡姌O中的碳顆粒通過大量的點(diǎn)接觸而形成導(dǎo)電連接，電極中內(nèi)電阻是相當(dāng)高的。
由顆粒型導(dǎo)體形成的電子傳輸通道僅僅依賴于顆粒之間碰撞的機(jī)率。為了通過添加粉末而成功地形成電子傳輸通道，該碰撞機(jī)率必須足夠的高以達(dá)到顯著的水平。而且，由顆料點(diǎn)接觸形成的電子傳輸通道的導(dǎo)電率正比于接觸頻率的增長(zhǎng)。不形成多重電子傳輸通道就不能得到好的導(dǎo)電性。
為了實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中的這些目標(biāo)，曾使用了大量的導(dǎo)電添加劑。在鋰離子電池工業(yè)的簡(jiǎn)單幾何計(jì)算和通常實(shí)踐表明，導(dǎo)電碳的體積分?jǐn)?shù)應(yīng)為電極總體積的約6至約15的體積百分比。此外，導(dǎo)電顆粒必須足夠細(xì)以能夠填充在活性材料層的空隙中，因此使用小粒徑和大比表面積的碳。自然地，電極活性表面積也逐步上升，導(dǎo)致與電解質(zhì)和有機(jī)溶劑反應(yīng)的全面增長(zhǎng)。該增長(zhǎng)的反應(yīng)能夠表明，作為陽極容量的不可逆損失的逐步氧化和陰極上電解質(zhì)的消耗(它們?cè)谘h(huán)過程中引起電容量的減少)和由于氣體逸出和溶劑絕熱氧化增加了對(duì)電池安全的威脅。
由于生產(chǎn)電極時(shí)，精細(xì)碳顆粒引起較差的分散性，這使得難以制得均勻分散的漿液。而且，無助于形成電子傳輸通道的多余導(dǎo)體保留在電極內(nèi)部并形成了一個(gè)非活性體積，從而限制了電池容量和能量密度。
發(fā)明綜述因此，本發(fā)明的目的是提供一種包含有一種由微米級(jí)導(dǎo)電纖維制成的電極的可二次充電鋰離子及其制備方法。
由活性材料顆粒制成的一束纖維具有與這些顆粒原料相同的效果。每單位體積纖維的表面積是小的，且纖維水平方向的導(dǎo)電率是高于粉末的導(dǎo)電率。而且，纖維的機(jī)械強(qiáng)度極大地優(yōu)于顆粒原料。
本發(fā)明提供一種包含一個(gè)在其中形成有電子傳輸通道的電極的電池，其中該電子傳輸通道由纖維材料形成，電極的導(dǎo)電率大大提高。
附圖的簡(jiǎn)要說明將參照所附圖形對(duì)本發(fā)明進(jìn)行描述，其中

圖1是含金屬纖維的電極的掃描電子顯微圖，其中，(A)是帶有4wt％不銹鋼316L纖維的LiCoO2陰極的掃描電子顯微圖；(B)是帶有7wt％纖維的LiCoO2極的圖；(C)和(D)是含有0.5％316L纖維的MCMB陽極的掃描電子顯微圖；所述金屬纖維直徑為約2μm。
圖2顯示了添加金屬纖維對(duì)陰極放電分布曲線的影響。該陰極是由ZiCoO2顆粒、聚偏氟乙烯(PVdF)粘結(jié)劑、石墨導(dǎo)電添加劑和所給重量百分含量的金屬纖維組成。電極以1/40C的速率放電。電壓極限相對(duì)Li/Li+時(shí)為3.0至4.2伏。
圖3顯示了導(dǎo)電添加劑對(duì)陽極與鋰離子反應(yīng)的影響，導(dǎo)電添加劑的體積分?jǐn)?shù)保持在約0.8％。所述電極以0.1C的速率在0.01至1.5V(相對(duì)Li/Li+)間循環(huán)。至少測(cè)試三個(gè)電極樣品且計(jì)算出可逆的和非可逆電容量并在圖中給出。Cr和Cirr分別定義為可逆的和非可逆的鋰離子吸收量。
圖4顯示了電池容量與循環(huán)的關(guān)系。含有金屬纖維的特殊電池，如所示，是用含316L纖維的陽極(2％W/W)和常規(guī)陰極構(gòu)成的。
發(fā)明描述由本發(fā)明的方法制備的電池具有低電阻和高速能力。
為了達(dá)到本發(fā)明的目的，根據(jù)本發(fā)明制備的鋰二次電池包含一個(gè)陰極、一個(gè)陽極、一種電解質(zhì)和一個(gè)隔膜。
在本發(fā)明的電池中，所述陰極含有一種能夠與鋰離子可逆地反應(yīng)的活性材料；具有一定結(jié)構(gòu)以使鋰離子與電解質(zhì)鹽或電解質(zhì)溶劑的反應(yīng)產(chǎn)物能夠沉積或沉淀在其中的化合物；或者一種具有使鋰離子嵌入其中的結(jié)構(gòu)的化合物。此類活性材料的實(shí)例包括由Li1-xAxNi1-yByO2表示的一種化合物，(其中，A為堿金屬或堿土金屬，B為過渡金屬，0≤X≤0.1，0≤Y≤1.0)；LiMn2-yMyO4(其中，M為Fe，Co，Ni0.02≤Y≤0.3)；Li1-xNi1-yByO2(其中，B為過渡金屬，0≤X≤0.1，0≤Y≤0.1)；NbSe3；LixV2O5；或LixV6O13(其中，0≤X≤3.0)。
而且，陰極包含有一種含有微米級(jí)導(dǎo)電纖維的添加物、一個(gè)含有金屬和碳材料的集電器和將所述活性材料粘結(jié)到該集電器上的粘結(jié)劑。
陽極包含一種作為活性材料、其能夠與鋰離子可逆反應(yīng)的材料；具有一定結(jié)構(gòu)以使鋰離子與電解質(zhì)鹽或電解質(zhì)溶劑的反應(yīng)產(chǎn)物能夠沉積或沉淀在其中的化合物；或者一種具有使鋰離子能夠嵌入其中的結(jié)構(gòu)的化合物。該陽極還包括一種含有微米級(jí)導(dǎo)電纖維的添加物、一種含有聚合物材料的粘結(jié)劑和一種由金屬和碳材料組成的集電器。
在陽極的活性材料中，具有使鋰離子能嵌入其中的結(jié)構(gòu)的化合物被分類成含碳類化合物和非碳類化合物。含碳類化合物進(jìn)一步被分成石墨類化合物和非石墨類化合物。石墨類化合物的實(shí)例包括薄片型天然和合成石墨和基于中間相瀝青的石墨如MCF、MCMB等。非石墨類化合物的實(shí)例包括經(jīng)在800～1800℃熱處理的無定形碳類材料，例如石油焦炭、軟質(zhì)碳、硬質(zhì)碳、聚對(duì)亞苯基或多并苯化合物，和基于煤的化合物。非碳類化合物的實(shí)例包括氧化物、金屬硫化物和硒化物，也稱為二硫?qū)僭鼗衔?。金屬氧化物的?shí)例包括SnO2、WO2、MoO2等。金屬硫化物的實(shí)例包括TiS2、MoS2等，金屬硒化物的實(shí)例包括NbSe3等。雖然可以使用一種或多種活性材料，但在本發(fā)明中活性材料的類型不受限制。
陰極和陽極的導(dǎo)電纖維添加物包括金屬纖維和碳纖維。金屬纖維包括鐵、鎳、銅、鋅、鈦、鋁、銀、金、鉑、合金例如鐵鉻合金、鐵鉻鎳合金(俗名不銹鋼)和鋁合金例如鋁銅、鋁錳、鋁鎂、鋁硅鎂。碳纖維的實(shí)例包括基于合成石墨的纖維，活性碳或氣相法生長(zhǎng)的晶須。優(yōu)選纖維的直徑和長(zhǎng)徑比依賴于所述電極活性材料的顆粒尺寸分布。通常，直徑為約0.1微米至約25微米和長(zhǎng)徑比為約4至約2500的纖維是優(yōu)選的。
這些纖維不需進(jìn)一步處理或經(jīng)表面處理以增加粘結(jié)強(qiáng)度就可使用。合適的表面處理方法的實(shí)例包括表面氧化/還原反應(yīng)和用有機(jī)化合物或聚合物涂覆。不論纖維材料的種類或該材料預(yù)處理的方法，本領(lǐng)域領(lǐng)域人員均能容易地制備嵌入到本發(fā)明的電極結(jié)構(gòu)中的纖維。這表明，本發(fā)明并不局限于任何類型的纖維或纖維的制備方法。
涂覆到電極上的漿液是通過分散一種導(dǎo)電纖維(第一種導(dǎo)電添加物)和電極活性材料至一溶劑中，而后將一種合適的有機(jī)粘結(jié)劑或溶解在有機(jī)溶劑中的粘結(jié)劑添加至上述溶液中而制成的。此時(shí)，除了纖維或其他類型的碳粉末(第二導(dǎo)電添加物)外，碳黑也能夠混合到其中以滿足在設(shè)計(jì)電極時(shí)所考慮的各種目的。(本發(fā)明的)粘結(jié)劑包括聚偏氟乙烯類、PVC類、PMMA類、SBR類、SBR膠乳類、PTFE(聚四氟乙烯)類和橡膠類聚合物。
本發(fā)明的有機(jī)溶劑是揮發(fā)性的且當(dāng)電極干燥后，就不保留在電極中。雖然NMP(n-甲基-2-吡咯烷酮)或丙酮等通常就可以使用，但本發(fā)明中的有機(jī)溶劑不受限制。
在將制備好的漿液薄薄地涂覆在集電器上后，在一個(gè)干燥器中加熱漿液以蒸發(fā)掉有機(jī)溶劑。由此，電極就制成了。如果必要，電極的體積可通過輥壓壓縮而降低。集電器的實(shí)例包括金屬薄板、金屬箔、金屬篩、金屬網(wǎng)、多孔金屬箔、燒結(jié)的金屬纖維篩、碳素紙、碳片材、涂覆有碳的金屬等。本發(fā)明并不限制集電器的幾何結(jié)構(gòu)、基本組成。
在制備漿液混合物之前，導(dǎo)電纖維單獨(dú)或與一種導(dǎo)電粉末一同分散在一種有機(jī)溶劑中以促進(jìn)溶液的分散性。通過物理性攪拌或超波聲分散的方法能制備成均勻混合的漿液。
在所述漿液中導(dǎo)電纖維的重量百分率可以為在漿液總重量的約0.05％至約50％之間，或者為電極中活性材料總重量的約0.1％至約50％。在使用導(dǎo)電粉末的情況下，粉末重量與纖維重量的比率能夠從約0.01∶1變化到1∶0.01。然而，粉末的優(yōu)選含量是處于活性材料重量的約0.1％至約20％的范圍內(nèi)。
使用如上所述制備的電極制成了一個(gè)圓柱形電池。根據(jù)公知方法，焊接陰極和陽極端并在其間用一個(gè)隔膜圍繞以制備成“膠筒”(JellyRoll)。它被嵌入到一個(gè)18650級(jí)的圓柱。將電極連接到圓柱上和它的蓋板上，然后填充電解質(zhì)并密封就制成一個(gè)電池。
優(yōu)選實(shí)施方式的描述通過下列實(shí)施例將更詳細(xì)地闡釋本發(fā)明。所述實(shí)施例用于說明本發(fā)明但并不用于限制本發(fā)明。實(shí)施例1將聚偏氟乙烯以9∶1的比率溶解在NMP中以制成一種粘結(jié)劑溶液。將LiCoO2(Seimi)和石墨(Lonza，KS6)添加至該溶液中，并混合以制成漿液(漿液A)。漿液A的組成是LiCoO2∶石墨∶聚偏氟乙烯＝91∶6∶3。將一種具有約1.5μm直徑和約100至約1000長(zhǎng)徑比的不銹鋼纖維添加至漿液A中、分散、并混合制成另一漿液(漿液B)。將該漿液B涂覆在鋁箔上并在130℃下風(fēng)干約30分鐘以干燥該電極。
通過掃描電子顯微鏡測(cè)得金屬纖維的分散性，且該表面像圖如圖1所示。
與通常認(rèn)為纖維材料難于在粘性介質(zhì)中分散不同的是，如圖1所示，個(gè)別金屬纖維在電極中分散得相當(dāng)好。實(shí)施例2將170g聚偏氟乙烯溶解到65ml NMP中，添加93.0g合成石墨(MCMB)，攪拌并分散(混合物A)。將具有1.5μm的直徑和約0.5～1.0mm長(zhǎng)度的0.5g不銹鋼(316L)纖維添加到混合物A并分散(混合物B)。除了溶劑外，混合物B的組成是石墨∶金屬纖維∶粘結(jié)劑(PVdF)＝91.2∶2.0∶6.8。將混合物B以150微米的厚度涂覆到銅箔上，且首先在室溫下干燥5小時(shí)，再于約130℃下干燥12小時(shí)，然后在130℃下真空干燥30分鐘。電極表面的顯微圖如圖1中所示。實(shí)施例3將實(shí)施例1中制備的電極用作陽極，每個(gè)鋰箔分別用作陰極和參比電極。1M LiClO4/EC+DEC用作電解質(zhì)溶液。電池就制成了。制成后，電壓穩(wěn)定在約3.2V。
根據(jù)每個(gè)電壓的放電容量如表1所示。圖2和表1的結(jié)果表明，當(dāng)添加了一個(gè)導(dǎo)電纖維時(shí)，電極的電容量明顯地增長(zhǎng)。這個(gè)結(jié)果是因?yàn)橛行У碾娮觽鬏斖ǖ涝陔姌O中形成。這使得電絕緣的一部分電極活性材料參與電池反應(yīng)。同時(shí)，根據(jù)截止電壓的電容量如表1所示。
表1 電極容量隨
表明，在添加導(dǎo)電金屬纖維之前，活性材料的使用量不到100％。這可理解為作為常規(guī)導(dǎo)體的石墨顆粒的電子傳輸是不足夠的以致部分絕緣的活性材料通過金屬纖維形成電連接以參與電池反應(yīng)。同時(shí)，電容量隨著放電曲線的更高截止電壓成正比增長(zhǎng)。這意味著，電極的電壓降隨金屬添加量的增長(zhǎng)而成正比降低。實(shí)施例4將實(shí)施例2制備的電極用作陽極，鋰箔用作陰極，Celgard 1400膜用作隔膜。用這個(gè)疊層結(jié)構(gòu)和作為電解質(zhì)溶液的1M LiPE6/EC+DEC制成一個(gè)電池。該電池制成后，開路電壓是約3.2V。
使用0.3mA/cm2的單位面積
3 高速放電容量隨導(dǎo)電纖維的添加的變化(截止電壓＝0.9V
有與纖維相當(dāng)容積的碳黑的陽極也表現(xiàn)出類似程度的可逆電容量，但是以不可逆電容量方面幾乎有兩倍的增長(zhǎng)為代價(jià)。
上述結(jié)果表明，金屬纖維幾乎無助于不可逆鋰離子吸收。計(jì)算纖維對(duì)電極活性面積的貢獻(xiàn)并發(fā)現(xiàn)其可忽略，而同等體積含量的碳黑幾乎將電極面積增加到四倍。而且在陰極的情況下，可逆電容量的增長(zhǎng)是歸功于MCMB顆粒的改進(jìn)使用和阻止該電極過早地達(dá)到截止電勢(shì)的較低電壓降。實(shí)施例5將導(dǎo)電金屬纖維(第一種導(dǎo)體)與常規(guī)的粉末型導(dǎo)體(第二種導(dǎo)體)一起使用。將直徑為2μm和長(zhǎng)度為0.5nm的0.4g鎳?yán)w維、0.4g碳黑、0.9g合成石墨(SFG15，Timcal)和20g溶劑(NMP)混合并均勻地分散，然后與10g 13wt％PVdF/NMP溶液混合并用杵攪拌以制成均一的漿液。
除了上述溶劑外，混合物的組成為石墨∶金屬纖維∶碳黑∶粘結(jié)劑(PVdF)＝81∶3.6∶3.6∶11.8。以100微米的厚度將該混合物涂覆在一個(gè)銅箔上，重復(fù)如實(shí)施例2中所述的方法以制備電池。一致的是，該電極活性材料的粘結(jié)強(qiáng)度進(jìn)一步增加了。高速放電容量是8.3mA/cm2，這是總電容量的50％。實(shí)施例6將在實(shí)施例1中制備的混合物B以約200μm的厚度涂覆到Cu Exmet(網(wǎng)篩型集電器)上，重復(fù)實(shí)施例2中的方法以制成電池。一致的是，該電極活性材料的粘結(jié)強(qiáng)度增長(zhǎng)更多。高速放電容量是8.3mA/cm2，這是總電容量的50％。實(shí)施例7將0.5g直徑為5μm和長(zhǎng)度為1mm的經(jīng)石墨化反應(yīng)后的碳晶須和0.2g直徑為0.5μm和長(zhǎng)度為0.5mm的不銹鋼纖維、9.0g MCMB和17g溶劑(NMP)均勻地分散、并與8.0g 13wt％PVdF/NMP溶液混合并攪拌以制得一漿液。將該混合物以約100微米的厚度涂覆到銅箔上后，進(jìn)行實(shí)施例2中所述的干燥步驟以制成一個(gè)供構(gòu)成電池的電極。所制電極顯示具有極強(qiáng)的粘結(jié)強(qiáng)度。當(dāng)以0.3mA/cm2重復(fù)充電/放電步驟時(shí)，在重復(fù)100次之后，電容量保持在初始電容量的約95％。實(shí)施例8為了證實(shí)導(dǎo)電纖維添加物在實(shí)際鋰離子電池應(yīng)用中的效率，使用添加有316L纖維的電極制造市售尺寸的圓柱形電池。隨著所有電極工藝參數(shù)和物理特征的相應(yīng)調(diào)整，18650電池達(dá)到約1400mAh的公稱電容量。所組裝的電池以下列方法進(jìn)行循環(huán)測(cè)試i)在第一次充電和放電階段以1/10C的速率預(yù)處理；ii)接著進(jìn)行四次1/5C速率的循環(huán)，和iii)接下來進(jìn)行1C速率的循環(huán)，如圖4中的實(shí)驗(yàn)所示，將總的充電時(shí)間限制為2.5小時(shí)。在1C速率的充電期間，使用電壓極限值為4.1V的恒定電流型。
在最初的五次循環(huán)中，充電/放電電流是低的，兩個(gè)電池的容量是相似的。當(dāng)電流上升到1C速率的，對(duì)照電池的電容量很明顯地急驟下降超過200mAh，且不能趕上添加金屬纖維的電池。
權(quán)利要求
1.一種包含有陰極、陽極、電解質(zhì)和隔膜的可二次充電鋰離子電池，其中所述陰極和陽極的至少之一含有為電極活性材料的約0.1至約50wt％的添加物，且該添加物是一種直徑為約0.1至約25微米和長(zhǎng)徑比為約4至約2500的纖維。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的電池，其中所述添加物包含一種選自由鐵、鎳、銅、鋅、鈦、鋁、銀、金、鉑、離子鉻合金、離子鉻鎳合金和鋁合金組成的組的材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的電池，其中所述添加物包含一種基于合成石墨和活性碳或氣相生長(zhǎng)晶須型碳纖維的纖維。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的電池，其中所述陰極包含一種作為活性化合物的材料，該材料選自由一種能與鋰離子可逆反應(yīng)的化合物、具有一種結(jié)構(gòu)以致鋰離子能夠嵌入的一種化合物、一種有機(jī)硫化合物和一種有機(jī)硫化合物聚合物組成的組。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的電池，其中所述活性化合物包含有由下述化學(xué)式表示的活性材料Li1-xAxNi1-YBYO2(其中，A為堿金屬或堿土金屬，B為過渡金屬，0≤X≤0.1，0≤y≤0.3)；LiMn2-yMYO4(其中，M為Fe，Co，Ni0.02≤Y≤0.3)；Li1-xNi1-YBYO2(其中，B為過渡金屬，0≤X≤0.1，0≤y≤1.0)；NbSe3；LixV2O5；或LixV6O13(其中，0≤X≤3.0)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的電池，其中所述陽極包含一種作為活性化合物的材料，該材料選自由能夠與鋰離子可逆反應(yīng)的一種化合物、具有一種結(jié)構(gòu)以致于鋰離子與電解質(zhì)鹽或電解質(zhì)溶劑的反應(yīng)產(chǎn)物能夠沉積或沉淀在其中的一種化合物，或具有一種結(jié)構(gòu)以使鋰離子能夠嵌入的一種化合物、鋰金屬、鋰合金和碳組成的組。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的電池，其中所述添加物包含由一種材料制得的金屬纖維，該種材料選自a)包含有鐵、鎳、銅、鋅、鈦、鋁、銀、金或鉑的金屬；b)離子鉻鎳合金；及c)離子括鋁銅、鋁錳、鋁鎂和鋁硅鎂的鋁合金。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的電池，其中所述電解質(zhì)包含一種選自由LiPF6，LiBF4，LiClO4，LiAsF6，LiSbF6，LiN(CF3SO2)2，LiCF3SO2和LiN(SO2C2F5)5組成的組的鋰鹽。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的電池，其中所述電解質(zhì)包含一種溶劑，該溶劑選自由碳酸亞乙酯、碳酸亞丙酯、碳酸亞乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸亞丁酯、γ-丁內(nèi)酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、N，N-二甲基乙酰胺、二甲氧基乙烷和它們的混合物組成的組。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的電池，其中所述隔膜是一種多孔聚合物膜或非織造物。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的電池，其中所述金屬纖維具有約0.5微米至4微米的直徑和約4至約2500的長(zhǎng)徑比。
12.根據(jù)權(quán)利要求1的電池，其中所述添加物是兩種或多種不同類型的纖維添加物混合物。
13.根據(jù)權(quán)利要求1的電池，其中所述添加物的含量為電極活性材料重量的約0.1％至10％。
14.一種制備可二次充電鋰離子電池的方法，其包含如下步驟a)通過添加為電極活性材料重量的約0.1％至約50％的添加物而制備懸浮液，所述添加物由一種選自由鐵、鎳、銅、鋅、鈦、鋁、銀、金、鉑、離子鉻合金、離子鉻鎳合金和鋁合金組成的組的材料，且所述添加物一種直徑為約0.5至25微米和長(zhǎng)徑比為約4至約2500的纖維；b)將上述懸浮液涂覆到一集電器上；并c)加熱在步驟b)中得到的集電器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種包含有陽極、陰極和隔膜的改進(jìn)鋰電池及其制備方法。該陽極和陰極包含一種選自由能夠與鋰離子可逆反應(yīng)的一種化合物、具有一種結(jié)構(gòu)以致于鋰離子與電解質(zhì)鹽或電解質(zhì)溶劑的反應(yīng)產(chǎn)物能夠沉積或沉淀在其中的一種化合物,或具有一種結(jié)構(gòu)以使鋰離子能夠嵌入的一種化合物所組成的組的活性化合物、具有導(dǎo)電性的微米級(jí)纖維添加物、含有金屬或碳材料的一個(gè)集電器和一種粘結(jié)劑。由上述電極制成的鋰離子二次電池具有低內(nèi)電阻,高電容量和高速二次充電、放電能力。
文檔編號(hào)H01M4/48GK1265232SQ98807400
公開日2000年8月30日 申請(qǐng)日期1998年6月26日 優(yōu)先權(quán)日1997年6月27日
發(fā)明者安諄昊, 鄭根昌, 林美羅, 田宋熙, 裵峻晟, 郭美善 申請(qǐng)人:Lg化學(xué)株式會(huì)社