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【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电池,尤其涉及锂离子电池及电子设备。
技术介绍
1、锂离子电池广泛应用于消费类电子产品、新能源汽车及储能等领域。随着新能源汽车行业的快速发展,消费者对续航里程和应用场景提出了更高的要求,即电池具有更高的能量密度。
2、相关技术中,硅材料相较于石墨材料具有更高的理论容量,并且来源丰富、价格低廉,因此被广泛应用于锂离子电池中。然而硅材料在金属离子嵌入和脱出过程中会发生较大程度的膨胀与收缩,导致电化学性能的劣化,在高温环境中电化学性能的劣化会进一步加剧;在低温工作环境中,电解液粘度会增大,导致锂离子迁移速率变慢以及电池界面阻抗的增加,使得电池的电导率降低,最终导致电池的低温循环性能的下降;此外,在锂离子电池的首次充电过程中,负极表面会形成固体电解质界面膜(sei),这个过程会消耗一部分正极中的活性锂,导致首次库伦效率降低。
3、因此,亟待开发一种兼顾高能量密度、高首次库伦效率和高低温性能的锂离子电池。
技术实现思路
1、为解决或部分解决相关技术中存在的问题,本申请提供一种锂离子电池及电子设备,能够兼顾高能量密度、高首次库伦效率和高低温性能。
2、本申请第一方面提供一种锂离子电池,其中,所述锂离子电池包括正极片和电解液;所述正极片包括正极集流体和设置于所述正极集流体至少一个表面上的正极活性材料层,所述正极活性材料层包括正极添加剂;所述电解液包括含硫添加剂和1,3-丙磺酸内酯;所述锂离子电池满足以下关系式:
3、(x+y)/(w*a)
4、关系式中,所述含硫添加剂在所述电解液中的质量百分含量为x%;所述1,3-丙磺酸内酯在所述电解液中的质量百分含量为y%;所述正极添加剂在所述正极活性材料层中的质量百分含量为w%;所述正极添加剂的比表面积为a m2/g。
5、如上所述的锂离子电池,其中,所述锂离子电池满足以下关系式:
6、(x+y)/(w*a)≥0.2。
7、如上所述的锂离子电池,其中,0.01≤w≤10;和/或,0.1≤a≤10。
8、如上所述的锂离子电池,其中,a/w≥0.1。
9、如上所述的锂离子电池,其中,0.5≤x≤4;和/或,0.5≤y≤4。
10、如上所述的锂离子电池,其中,x/y≥0.25。
11、如上所述的锂离子电池,其中,所述正极添加剂包括li2nio2、li6coo4、li5feo4、li2mno3、li6mno4、limnfepo4、li2c2o4、li2o3ti、liti2(po4)3、lilatio4、litao3、li1.5al0.5ge1.5(po4)3中的至少一种。
12、如上所述的锂离子电池,其中,所述含硫添加剂包括式1~式12所示的化合物中的至少一种:
13、
14、
15、如上所述的锂离子电池,其中,所述正极活性材料层还包括正极活性材料,所述正极活性材料的化学式为liniacobmn(1-a-b)mco2,其中,0≤a≤0.9,a+b≤1,0≤c<0.08,m为al、mg、zr和ti中的至少一种。
16、本申请第二方面提供一种电子设备,包括如上所述的锂离子电池。
17、本申请提供的技术方案可以包括以下有益效果:(x+y)/(w*a)≥0.025时,锂离子电池的正极片与电解液的匹配性更好,正极添加剂能够对锂离子电池进行补锂,提升锂离子电池的首次库伦效率,同时正极添加剂与正极活性材料之间的副反应较少,能够较好的平衡低温和高温循环性能,同时含硫添加剂和1,3-丙磺酸内酯能够协同在正极添加剂和正极活性材料上成膜,进一步缓解正极添加剂和正极活性材料之间的副反应,改善锂离子电池的高温循环性能和高温存储性能,并且1,3-丙烷磺酸内酯的磺酸基团能够抑制hf等酸性物质的产生,而且含硫添加剂在正极侧形成的cei膜热稳定性强,进一步提升锂离子电池的高温循环性能和高温存储性能。
18、应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本申请。
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1.一种锂离子电池,其特征在于,所述电池包括正极片和电解液;所述正极片包括正极集流体和设置于所述正极集流体至少一个表面上的正极活性材料层,所述正极活性材料层包括正极添加剂;所述电解液包括含硫添加剂和1,3-丙磺酸内酯;所述锂离子电池满足以下关系式:
2.根据权利要求1所述的锂离子电池,其特征在于,所述锂离子电池满足以下关系式:
3.根据权利要求1所述的锂离子电池,其特征在于,0.01≤W≤10;和/或,0.1≤A≤10。
4.根据权利要求1或3所述的锂离子电池,其特征在于,A/W≥0.1。
5.根据权利要求1所述的锂离子电池,其特征在于,0.5≤X≤4;和/或,0.5≤Y≤4。
6.根据权利要求1或5所述的锂离子电池,其特征在于,X/Y≥0.25。
7.根据权利要求1所述的锂离子电池,其特征在于,所述正极添加剂包括Li2NiO2、Li6CoO4、Li5FeO4、Li2MnO3、Li6MnO4、LiMnFePO4、Li2C2O4、Li2O3Ti、LiTi2(PO4)3、LiLaTiO4、LiTaO3、Li1.5
8.根据权利要求1所述的锂离子电池,其特征在于,所述含硫添加剂包括式1~式12所示的化合物中的至少一种:
9.根据权利要求1所述的锂离子电池,其特征在于,所述正极活性材料层还包括正极活性材料,所述正极活性材料的化学式为LiNiaCobMn(1-a-b)McO2,其中,0≤a≤0.9,a+b≤1,0≤c<0.08,M为Al、Mg、Zr和Ti中的至少一种。
10.一种电子设备,其特征在于,包括权利要求1-9任一项所述的锂离子电池。
...【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池,其特征在于,所述电池包括正极片和电解液;所述正极片包括正极集流体和设置于所述正极集流体至少一个表面上的正极活性材料层,所述正极活性材料层包括正极添加剂;所述电解液包括含硫添加剂和1,3-丙磺酸内酯;所述锂离子电池满足以下关系式:
2.根据权利要求1所述的锂离子电池,其特征在于,所述锂离子电池满足以下关系式:
3.根据权利要求1所述的锂离子电池,其特征在于,0.01≤w≤10;和/或,0.1≤a≤10。
4.根据权利要求1或3所述的锂离子电池,其特征在于,a/w≥0.1。
5.根据权利要求1所述的锂离子电池,其特征在于,0.5≤x≤4;和/或,0.5≤y≤4。
6.根据权利要求1或5所述的锂离子电池,其特征在于,x/y≥0.25。
7.根据权利要求1所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员:段凯嘉,李枫,于立娟,胡大林,廖兴群,
申请(专利权)人:深圳市豪鹏科技股份有限公司,
类型:发明
国别省市:
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