CN103779572A - 一种锂离子电池负极添加剂及其制备方法、锂离子电池负极片和锂离子电池 - Google Patents

一种锂离子电池负极添加剂及其制备方法、锂离子电池负极片和锂离子电池 Download PDF

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Abstract

本发明实施例提供了一种锂离子电池负极添加剂，为由单质锂粉末以及包覆在所述单质锂粉末表面的聚合物形成的核壳包覆结构，该聚合物能够溶解于碳酸酯溶剂中，并且聚合物不能与N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-2-甲基吡咯烷酮、四氢呋喃、丙酮或甲醇反应，以及聚合物在0~150℃温度下稳定存在。该锂离子电池负极添加剂可作为锂源加入锂离子电池负极材料中，用以补偿锂离子电池负极在首次充放电过程中出现的锂消耗。本发明实施例还提供了该锂离子电池负极添加剂的制备方法、包含该锂离子电池负极添加剂的锂离子电池负极片和锂离子电池，该锂离子电池能量密度高且循环寿命长。

Description

一种锂离子电池负极添加剂及其制备方法、锂离子电池负极片和锂离子电池
技术领域
本发明涉及锂离子电池领域，特别是涉及一种锂离子电池负极添加剂及其制备方法和锂离子电池。
背景技术
在众多的储能技术中，锂离子电池由于具有重量轻、体积小、工作电压高、能量密度高、输出功率大、充电效率高、无记忆效应、循环寿命长等优点，在手机、笔记本电脑等领域得到了广泛的应用。近年来，随着小尺寸便携式设备以及大功率电动汽车等应用需求的增加，开发具有更高能量密度和更高功率密度的锂离子电池的想法变得更加迫切。
目前存在的问题有，锂离子电池体系在首次循环过程中电解液和负极材料将在固液相间层面上发生反应形成一层SEI膜，该过程将消耗负极材料活性物质中的锂，从而导致锂离子电池初始容量的降低。通常，负极材料在首次充放电过程中将出现10%容量的损耗，若使用比容量更高的硅材料（4200mAh/g和9786mAh/cm3），其首次库伦效率更是低于85%，直接导致大量的容量损失。以及，负极材料比表面积越大，首次效率越低。
对此，目前的解决方案包括：（1）在组装锂离子电池前优先形成SEI膜，从而减小不可逆容量的消耗，例如深圳比克公司在公开号为CN 102148401A的专利申请文件中指出，在干燥的条件下将负极片浸润在电解液中，通外电路使其表面形成SEI膜，待清洗干燥后，将该负极片与其他组件组装成电池，从而在初次化成时避免SEI的生成，提升首次效率；但方案中不仅工艺条件苛刻，流程繁琐，造成成本的较大浪费，而且负极片成膜后需要多次清洗和干燥，对极片的各项性能，尤其是极片的粘结效果都有较大影响，从而不能保证锂离子电池体系的安全性。（2）提供“锂源”以补偿锂离子电池首次充/放电过程中损失掉的锂离子，从而减少不可逆容量，例如美国FMC公司通过提供能在空气中稳定存在的金属锂粉末-stabilized lithium Metal Powder(SLMP)，并将其以混浆或者辊压的方式引入负极材料中，即用额外引入的锂源补偿锂离子电池首次充放电过程中由于形成SEI膜而损失的锂，进而实现减小不可逆容量并提升能量密度的目的；但该方案中由于SLMP的形态为：锂金属外部的主要包覆层为碳酸锂，及少量氧化锂或氢氧化锂、碳氢化合物，当锂源参与反应后残留的碳酸锂会增加体系的内阻，尽管电解液中极少量的氟化氢可能溶解一部分，但依然可能影响锂离子电池的性能。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例第一方面提供了一种锂离子电池负极添加剂，该锂离子电池负极添加剂可作为锂源加入锂离子电池负极材料中，用以补偿锂离子电池负极在首次充放电过程中出现的锂消耗。本发明实施例第二方面提供了该锂离子电池负极添加剂的制备方法。本发明实施例第三方面和第四方面分别提供了包含该锂离子电池负极添加剂的锂离子电池负极片和锂离子电池，该锂离子电池能量密度高且循环寿命长。
第一方面，本发明实施例提供了一种锂离子电池负极添加剂，所述锂离子电池负极添加剂为由单质锂粉末以及包覆在所述单质锂粉末表面的聚合物形成的核壳包覆结构，所述聚合物能够溶解于碳酸酯溶剂中，并且所述聚合物不能与N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-2-甲基吡咯烷酮、四氢呋喃、丙酮或甲醇反应，以及所述聚合物在0~150℃温度下稳定存在。
单质锂粉末的金属活泼性强，在空气中不能稳定存在，以及若直接加入至锂离子电池负极材料中，可能将给锂离子电池的制作和使用带来安全隐患。本实施例第一方面提供的锂离子电池负极添加剂通过在单质锂粉末表面包覆聚合物有效解决了这个问题。同时，所述聚合物为可溶解于锂离子电池电解液的聚合物或共聚物，使得包覆在其中的单质锂粉末能够溶出参与反应，即单质锂粉末溶出后能够补偿锂离子电池负极在首次充放电过程中的锂消耗。
优选地，所述聚合物能够溶解于碳酸酯溶剂，所述碳酸酯溶剂选自碳酸二甲酯（DMC）、碳酸二乙酯（DEC）、碳酸甲乙酯（EMC）和碳酸甲丙酯（MPC）的一种或几种。该优选情况下，这些有机溶剂沸点较低，可在50~80℃的温度下烘干，因此可避免过高的干燥温度下单质锂粉末活性较高易发生副反应的问题。
此外，所述聚合物不能与N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)、N-2-甲基吡咯烷酮(NMP)、四氢呋喃(THF)、丙酮或甲醇反应。这是用以保证在合浆过程中该负极添加剂成分不会被这些溶剂破坏。
优选地，所述聚合物为聚亚烷基碳酸酯、聚亚烷基氧化物、聚烷基硅氧烷、聚丙烯酸烷基酯和聚甲基丙烯酸烷基酯中的一种或几种。
优选地，所述聚合物的重均分子量为500~500000。在该优选情况下，聚合物能够较好的保证聚合度，因此能够耐受锂离子电池制备过程中涂布烘烤时的高温，同时，所述聚合物能够较好的溶解于碳酸酯溶剂中。
所述聚合物在0~150℃温度下稳定存在，因此在该温度范围内的涂布和烘烤等过程中也能保持热稳定性。
聚合物包覆在单质锂粉末表面，将单质锂粉末与外界隔绝。
第二方面，本发明实施例提供了一种锂离子电池负极添加剂的制备方法，包括以下步骤：将聚合物溶于碳酸酯溶剂中形成聚合物溶液，将单质锂粉末投入所聚合物溶液中，搅拌均匀后进行过滤，取滤渣，在惰性气体保护下将滤渣进行50~80℃温度的喷雾干燥，制得锂离子电池负极添加剂，所述锂离子电池负极添加剂为由单质锂粉末以及包覆在所述单质锂粉末表面的聚合物形成的核壳包覆结构，所述聚合物不能与N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-2-甲基吡咯烷酮、四氢呋喃、丙酮和甲醇反应。
优选地，所述聚合物能够溶解于碳酸酯溶剂，所述碳酸酯溶剂选自碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯和碳酸甲丙酯的一种或几种。这些有机溶剂沸点较低，可在50~80℃的温度下烘干，因此可避免过高的干燥温度下单质锂粉末活性较高易发生副反应的问题。
优选地，所述聚合物不能与N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-2-甲基吡咯烷酮、四氢呋喃、丙酮或甲醇反应。
所述聚合物在0~150℃温度下稳定存在。
优选地，所述聚合物为聚亚烷基碳酸酯、聚亚烷基氧化物、聚烷基硅氧烷、聚丙烯酸烷基酯和聚甲基丙烯酸烷基酯中的一种或几种。
碳酸酯溶剂起到溶解所述聚合物的作用，其与所述聚合物的比例不限。
聚合物包覆在单质锂粉末表面，将单质锂粉末与外界隔绝。
本发明实施例第二方面提供的一种锂离子电池负极添加剂的制备方法，简单易行，成本低廉，易于工业化生产。
第三方面，本发明实施例提供了一种锂离子电池负极片，所述锂离子电池负极片包括集流体和涂覆在所述集流体上的负极材料，所述负极材料包括负极活性物质、粘结剂、导电剂和锂离子电池负极添加剂，所述锂离子电池负极添加剂为由单质锂粉末以及包覆在所述单质锂粉末表面的聚合物形成的核壳包覆结构，所述聚合物能够溶解于碳酸酯溶剂中，并且所述聚合物不能与N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)、N-2-甲基吡咯烷酮(NMP)、四氢呋喃(THF)、丙酮或甲醇反应，以及所述聚合物在0~150℃温度下稳定存在。
优选地，所述聚合物为聚亚烷基碳酸酯、聚亚烷基氧化物、聚烷基硅氧烷、聚丙烯酸烷基酯和聚甲基丙烯酸烷基酯中的一种或几种。
优选地，所述负极活性物质为可脱嵌锂离子的有机化合物或无机材料。
优选地，所述锂离子电池负极添加剂与所述负极活性物质的重量比为1:20~200。
第四方面，本发明实施例提供了一种锂离子电池，所述锂离子电池包括锂离子电池正极片、锂离子电池负极片、隔膜、壳体和电解液，所述锂离子电池负极片包括集流体和涂覆在所述集流体上的负极材料，所述负极材料包括负极活性物质、粘结剂、导电剂和锂离子电池负极添加剂，所述锂离子电池负极添加剂为由单质锂粉末以及包覆在所述单质锂粉末表面的聚合物形成的核壳包覆结构，所述聚合物能够溶解于碳酸酯溶剂中，并且所述聚合物不能与N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)、N-2-甲基吡咯烷酮(NMP)、四氢呋喃(THF)、丙酮或甲醇反应，以及所述聚合物在0~150℃温度下稳定存在。
优选地，所述聚合物为聚亚烷基碳酸酯、聚亚烷基氧化物、聚烷基硅氧烷、聚丙烯酸烷基酯和聚甲基丙烯酸烷基酯中的一种或几种。
本发明实施例第三方面和本发明实施例第四方面中，锂离子电池负极片和锂离子电池结构及其制备方法均可参考常规技术，与常规技术的区别仅在于在锂离子电池负极材料中添加有如第一方面所述的锂离子电池负极添加剂。
本发明实施例第四方面提供的锂离子电池能量密度高并且循环寿命长。
本发明实施例的优点将会在下面的说明书中部分阐明，一部分根据说明书是显而易见的，或者可以通过本发明实施例的实施而获知。
附图说明
图1为本发明具体实施方式中锂离子电池的制备方法的流程图。
具体实施方式
以下所述是本发明实施例的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明实施例原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明实施例的保护范围。
本发明实施例第一方面提供了一种锂离子电池负极添加剂，该锂离子电池负极添加剂可作为锂源加入锂离子电池负极材料中，用以补偿锂离子电池负极在首次充放电过程中出现的锂消耗。本发明实施例第二方面提供了该锂离子电池负极添加剂的制备方法。本发明实施例第三方面和第四方面分别提供了包含该锂离子电池负极添加剂的锂离子电池负极片和锂离子电池，该锂离子电池能量密度高且循环寿命长。
第一方面，本发明实施例提供了一种锂离子电池负极添加剂，所述锂离子电池负极添加剂为由单质锂粉末以及包覆在所述单质锂粉末表面的聚合物形成的核壳包覆结构，所述聚合物能够溶解于碳酸酯溶剂中，并且所述聚合物不能与N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-2-甲基吡咯烷酮、四氢呋喃、丙酮或甲醇反应，以及所述聚合物在0~150℃温度下稳定存在。
单质锂粉末的金属活泼性强，在空气中不能稳定存在，以及若直接加入至锂离子电池负极材料中，可能将给锂离子电池的制作和使用带来安全隐患。本实施例第一方面提供的锂离子电池负极添加剂通过在单质锂粉末表面包覆聚合物有效解决了这个问题。同时，所述聚合物为可溶解于锂离子电池电解液的聚合物或共聚物，使得包覆在其中的单质锂粉末能够溶出参与反应，即单质锂粉末溶出后能够补偿锂离子电池负极在首次充放电过程中的锂消耗。
所述聚合物能够溶解于碳酸酯溶剂，所述碳酸酯溶剂选自碳酸二甲酯（DMC）、碳酸二乙酯（DEC）、碳酸甲乙酯（EMC）和碳酸甲丙酯（MPC）的一种或几种。该优选情况下，这些有机溶剂沸点较低，可在50~80℃的温度下烘干，因此可避免过高的干燥温度下单质锂粉末活性较高易发生副反应的问题。
此外，所述聚合物不能与N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)、N-2-甲基吡咯烷酮(NMP)、四氢呋喃(THF)、丙酮或甲醇反应。这是用以保证在合浆过程中该负极添加剂成分不会被这些溶剂破坏。
所述聚合物为聚亚烷基碳酸酯、聚亚烷基氧化物、聚烷基硅氧烷、聚丙烯酸烷基酯和聚甲基丙烯酸烷基酯中的一种或几种。
所述聚合物的重均分子量为500~500000。在该优选情况下，聚合物能够较好的保证聚合度，因此能够耐受锂离子电池制备过程中涂布烘烤时的高温，同时，所述聚合物能够较好的溶解于碳酸酯溶剂中。
所述聚合物在0~150℃温度下稳定存在，因此在该温度范围内的涂布和烘烤等过程中也能保持热稳定性。
聚合物包覆在单质锂粉末表面，将单质锂粉末与外界隔绝。
第二方面，本发明实施例提供了一种锂离子电池负极添加剂的制备方法，包括以下步骤：将聚合物溶于碳酸酯溶剂中形成聚合物溶液，将单质锂粉末投入所聚合物溶液中，搅拌均匀后进行过滤，取滤渣，在惰性气体保护下将滤渣进行50~80℃温度的喷雾干燥，制得锂离子电池负极添加剂，所述锂离子电池负极添加剂为由单质锂粉末以及包覆在所述单质锂粉末表面的聚合物形成的核壳包覆结构，所述聚合物不能与N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-2-甲基吡咯烷酮、四氢呋喃、丙酮和甲醇反应。
所述聚合物能够溶解于碳酸酯溶剂，所述碳酸酯溶剂选自碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯和碳酸甲丙酯的一种或几种。这些有机溶剂沸点较低，可在50~80℃的温度下烘干，因此可避免过高的干燥温度下单质锂粉末活性较高易发生副反应的问题。
所述聚合物不能与N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-2-甲基吡咯烷酮、四氢呋喃、丙酮或甲醇反应。
所述聚合物在0~150℃温度下稳定存在。
所述聚合物为聚亚烷基碳酸酯、聚亚烷基氧化物、聚烷基硅氧烷、聚丙烯酸烷基酯和聚甲基丙烯酸烷基酯中的一种或几种。
碳酸酯溶剂起到溶解所述聚合物的作用，其与所述聚合物的比例不限。
聚合物包覆在单质锂粉末表面，将单质锂粉末与外界隔绝。
本发明实施例第二方面提供的一种锂离子电池负极添加剂的制备方法，简单易行，成本低廉，易于工业化生产。
第三方面，本发明实施例提供了一种锂离子电池负极片，所述锂离子电池负极片包括集流体和涂覆在所述集流体上的负极材料，所述负极材料包括负极活性物质、粘结剂、导电剂和锂离子电池负极添加剂，所述锂离子电池负极添加剂为由单质锂粉末以及包覆在所述单质锂粉末表面的聚合物形成的核壳包覆结构，所述聚合物能够溶解于碳酸酯溶剂中，并且所述聚合物不能与N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)、N-2-甲基吡咯烷酮(NMP)、四氢呋喃(THF)、丙酮或甲醇反应，以及所述聚合物在0~150℃温度下稳定存在。
所述聚合物为聚亚烷基碳酸酯、聚亚烷基氧化物、聚烷基硅氧烷、聚丙烯酸烷基酯和聚甲基丙烯酸烷基酯中的一种或几种。
所述负极活性物质为可脱嵌锂离子的有机化合物或无机材料。
所述锂离子电池负极添加剂与所述负极活性物质的重量比为1:20~200。
第四方面，本发明实施例提供了一种锂离子电池，所述锂离子电池包括锂离子电池正极片、锂离子电池负极片、隔膜、壳体和电解液，所述锂离子电池负极片包括集流体和涂覆在所述集流体上的负极材料，所述负极材料包括负极活性物质、粘结剂、导电剂和锂离子电池负极添加剂，所述锂离子电池负极添加剂为由单质锂粉末以及包覆在所述单质锂粉末表面的聚合物形成的核壳包覆结构，所述聚合物能够溶解于碳酸酯溶剂中，并且所述聚合物不能与N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)、N-2-甲基吡咯烷酮(NMP)、四氢呋喃(THF)、丙酮或甲醇反应，以及所述聚合物在0~150℃温度下稳定存在。
所述聚合物为聚亚烷基碳酸酯、聚亚烷基氧化物、聚烷基硅氧烷、聚丙烯酸烷基酯和聚甲基丙烯酸烷基酯中的一种或几种。
本发明实施例第三方面和本发明实施例第四方面中，锂离子电池负极片和锂离子电池结构及其制备方法均可参考常规技术，与常规技术的区别仅在于在锂离子电池负极材料中添加有如第一方面所述的锂离子电池负极添加剂。图1为本发明具体实施方式中锂离子电池的制备方法的流程图。
本发明实施例第四方面提供的锂离子电池能量密度高并且循环寿命长。
本发明实施例不限定于以下的具体实施例。在不变主权利的范围内，可以适当的进行变更实施。
实施例一
一种锂离子电池负极添加剂的制备方法，包括以下步骤：
将25克重均分子量为50000的聚碳酸亚丙酯溶于200克碳酸甲乙酯(EMC)中形成聚合物溶液，低速搅拌15分钟，将10g单质锂粉末投入所聚合物溶液中，搅拌30分钟，进行过滤，取滤渣，用去离子水流动洗涤，随后在70℃的氩气保护下将滤渣进行80℃温度的喷雾干燥，制得锂离子电池负极添加剂。
所述锂离子电池负极添加剂为由单质锂粉末以及包覆在所述单质锂粉末表面的聚合物形成的核壳包覆结构。
锂离子电池负极片的制备
在500克N-2-甲基吡咯烷酮(NMP)中加入25克聚偏氟乙烯(PVDF)、搅拌4小时，后加入10g本实施例中制得的锂离子电池负极添加剂，低速搅拌2小时，后加入25克乙炔黑，低速搅拌2小时，后加入硅/二氧化硅复合材料400克，低速搅拌2小时后，然后在8℃冷却水的保护下高速分散1小时，得到稳定的硅负极浆料。
涂覆在光面的铜箔上，涂覆重量为5.26g/cm2(不含铜箔)，经过90～120℃的烘箱烘烤干电极，烘烤干的极片进行辊压，辊压后的极片厚度为0.078mm，辊压后的极片分切为宽度是40mm的条型电极。
锂离子电池的制备
将200克正极活性物质LiCoO2、6克粘结剂聚偏二氟乙烯(PVDF)、4克导电剂乙炔黑的混合物加入到60克N-甲基－2吡咯烷酮(NMP)中，先低速搅拌4小时，然后在8℃冷却水的保护下高速分散1小时形成均匀的正极浆料。将该浆料均匀的涂布在16μm的铝箔上，控制涂布的面密度为23g/cm2，然后120℃下烘干，经过辊压成所需要的厚度、然后分切成宽度为39mm的正极片，并裁切成匹配上述负极片长短需求的正极片。
将上述得到的负极电极、正极电极及隔离膜卷绕好用铝塑膜预封，将在溶剂(碳酸亚乙酯：甲基乙基碳酸酯：碳酸二乙酯体积比为1：1：1)中含有1摩尔的六氟磷酸锂的电解液10克注入上述电池中，化成分容后即得到锂离子电池。电池厚度设计为5.5mm。
实施例二
一种锂离子电池负极添加剂的制备方法，包括以下步骤：
将25克重均分子量为50000的聚亚乙基氧化物溶于200克碳酸二甲酯（DMC）中形成聚合物溶液，低速搅拌15分钟，将10g单质锂粉末投入所聚合物溶液中，搅拌30分钟，进行过滤，取滤渣，用去离子水流动洗涤，随后在60℃的氩气保护下将滤渣进行70℃温度的喷雾干燥，制得锂离子电池负极添加剂。
所述锂离子电池负极添加剂为由单质锂粉末以及包覆在所述单质锂粉末表面的聚合物形成的核壳包覆结构。
锂离子电池负极片的制备
在500克N-2-甲基吡咯烷酮(NMP)中加入25克聚偏氟乙烯(PVDF)、搅拌4小时，后加入20g本实施例中制得的锂离子电池负极添加剂，低速搅拌2小时，后加入25克乙炔黑，低速搅拌2小时，后加入硅/二氧化硅复合材料400克，低速搅拌2小时后，然后在8℃冷却水的保护下高速分散1小时，得到稳定的硅负极浆料。
后续锂离子电池制作装配的过程步骤与实施例一完全一样。
效果实施例
对比例一：所有制作方式与实施例一完全相同，仅在硅负极浆料制备过程中不加入锂离子电池负极添加剂。对比例制得的软包电池初始厚度也设计为5.5mm。
实施例一、实施例二和对比例一分别经过容量测试、及常温50次1C充放循环后采集电池容量数据，具体数据对比如下表1所示。
表1.实施例一、实施例二和对比例一电池容量比较
Figure BDA00002312268300101
由上表1所示，对于硅材料而言，加入锂离子电池负极添加剂的两项实施例的首次循环较对比例一有明显提升，提升幅度约5%~10%；以及，由于锂离子电池负极添加剂的引入，两项实施例的循环性能也优于对比例一，50次循环后容量保持率提升了约5%。
实施例三
一种锂离子电池负极添加剂的制备方法，包括以下步骤：
将25克重均分子量为100000的聚乙基硅氧烷溶于200克碳酸甲乙酯(EMC)中形成聚合物溶液，低速搅拌15分钟，将10g单质锂粉末投入所聚合物溶液中，搅拌30分钟，进行过滤，取滤渣，用去离子水流动洗涤，随后在70℃的氩气保护下将滤渣进行80℃温度的喷雾干燥，制得锂离子电池负极添加剂。
所述锂离子电池负极添加剂为由单质锂粉末以及包覆在所述单质锂粉末表面的聚合物形成的核壳包覆结构。
锂离子电池负极片的制备
在500克N-2-甲基吡咯烷酮(NMP)中加入25克聚偏氟乙烯(PVDF)、搅拌4小时，后加入2g本实施例中制得的锂离子电池负极添加剂，低速搅拌2小时，后加入25克Super P，低速搅拌2小时，后加入石墨负极材料400克，低速搅拌2小时后，然后在8℃冷却水的保护下高速分散1小时，得到稳定的石墨负极浆料。
后续锂离子电池制作装配的过程步骤与实施例一完全一样。
实施例四
一种锂离子电池负极添加剂的制备方法，包括以下步骤：
将25克重均分子量为100000的聚丙烯酸甲酯溶于200克碳酸二甲酯（DMC）中形成聚合物溶液，低速搅拌15分钟，将10g单质锂粉末投入所聚合物溶液中，搅拌30分钟，进行过滤，取滤渣，用去离子水流动洗涤，随后在60℃的氩气保护下将滤渣进行70℃温度的喷雾干燥，制得锂离子电池负极添加剂。
所述锂离子电池负极添加剂为由单质锂粉末以及包覆在所述单质锂粉末表面的聚合物形成的核壳包覆结构。
锂离子电池负极片的制备
在500克N-2-甲基吡咯烷酮(NMP)中加入25克聚偏氟乙烯(PVDF)、搅拌4小时，后加入5g本实施例中制得的锂离子电池负极添加剂，低速搅拌2小时，后加入25克Super P，低速搅拌2小时，后加入石墨负极材料400克，低速搅拌2小时后，然后在8℃冷却水的保护下高速分散1小时，得到稳定的石墨负极浆料。
后续锂离子电池制作装配的过程步骤与实施例一完全一样。
对比例二
所有制作方式与实施例三完全相同，仅在石墨负极浆料制备过程中不加入锂离子电池负极添加剂。对比例制得的软包电池初始厚度也设计为5.5mm。
实施例三、实施例四和对比例二分别经过容量测试、及常温50次1C充放循环后采集电池容量数据，具体数据对比如下表2所示。
表2.实施例三、实施例四和对比例二电池容量比较
Figure BDA00002312268300121
由上表2所示，对于石墨碳材料而言，尽管从循环性能角度负极添加剂作用不明显，但加入锂离子电池负极添加剂的实施例的首次循环较对比例二有明显提升，提升幅度约5%。

Claims (10)

1.一种锂离子电池负极添加剂，其特征在于，所述锂离子电池负极添加剂为由单质锂粉末以及包覆在所述单质锂粉末表面的聚合物形成的核壳包覆结构，所述聚合物能够溶解于碳酸酯溶剂中，并且所述聚合物不能与N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-2-甲基吡咯烷酮、四氢呋喃、丙酮或甲醇反应，以及所述聚合物在0~150℃温度下稳定存在。
2.如权利要求1所述的锂离子电池负极添加剂，其特征在于，所述碳酸酯溶剂选自碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯和碳酸甲丙酯的一种或几种。
3.如权利要求1所述的锂离子电池负极添加剂，其特征在于，所述聚合物为聚亚烷基碳酸酯、聚亚烷基氧化物、聚烷基硅氧烷、聚丙烯酸烷基酯和聚甲基丙烯酸烷基酯中的一种或几种。
4.一种锂离子电池负极添加剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将聚合物溶于碳酸酯溶剂中形成聚合物溶液，将单质锂粉末投入所聚合物溶液中，搅拌均匀后进行过滤，取滤渣，在惰性气体保护下将滤渣进行50~80℃温度的喷雾干燥，制得锂离子电池负极添加剂，所述锂离子电池负极添加剂为由单质锂粉末以及包覆在所述单质锂粉末表面的聚合物形成的核壳包覆结构，所述聚合物不能与N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-2-甲基吡咯烷酮、四氢呋喃、丙酮和甲醇反应。
5.如权利要求4所述的锂离子电池负极添加剂的制备方法，其特征在于，所述碳酸酯溶剂选自碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯和碳酸甲丙酯的一种或几种。
6.如权利要求4所述的锂离子电池负极添加剂的制备方法，其特征在于，所述聚合物为聚亚烷基碳酸酯、聚亚烷基氧化物、聚烷基硅氧烷、聚丙烯酸烷基酯和聚甲基丙烯酸烷基酯中的一种或几种。
7.一种锂离子电池负极片，其特征在于，所述锂离子电池负极片包括集流体和涂覆在所述集流体上的负极材料，所述负极材料包括负极活性物质、粘结剂、导电剂和锂离子电池负极添加剂，所述锂离子电池负极添加剂为由单质锂粉末以及包覆在所述单质锂粉末表面的聚合物形成的核壳包覆结构，所述聚合物能够溶解于碳酸酯溶剂中，并且所述聚合物不能与N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-2-甲基吡咯烷酮、四氢呋喃、丙酮或甲醇反应，以及所述聚合物在0~150℃温度下稳定存在。
8.如权利要求7所述的锂离子电池负极片，其特征在于，所述碳酸酯溶剂选自碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯和碳酸甲丙酯的一种或几种。
9.如权利要求7所述的锂离子电池负极片，其特征在于，所述聚合物为聚亚烷基碳酸酯、聚亚烷基氧化物、聚烷基硅氧烷、聚丙烯酸烷基酯和聚甲基丙烯酸烷基酯中的一种或几种。
10.一种锂离子电池，所述锂离子电池包括锂离子电池正极片、锂离子电池负极片、隔膜、壳体和电解液，其特征在于，所述锂离子电池负极片包括集流体和涂覆在所述集流体上的负极材料，所述负极材料包括负极活性物质、粘结剂、导电剂和锂离子电池负极添加剂，所述锂离子电池负极添加剂为由单质锂粉末以及包覆在所述单质锂粉末表面的聚合物形成的核壳包覆结构，所述聚合物能够溶解于碳酸酯溶剂中，并且所述聚合物不能与N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-2-甲基吡咯烷酮、四氢呋喃、丙酮或甲醇反应，以及所述聚合物在0~150℃温度下稳定存在。
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