CN111092199B - 同时提升锂电池过放能力、低压放电能力和存储性能的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了同时提升锂电池过放能力、低压放电能力和存储性能的方法，所述锂电池包括正极、负极和电解液，所述正极包含正极活性材料，所述负极包含负极活性材料，其中所述负极活性材料的首次库伦效率至少比所述正极活性材料的首次库伦效率高出2.8%。本发明采用在电池设计筛选材料时选用负极活性材料的首效高于正极活性材料首效的电极材料，使得负极活性材料的首次库伦效率至少比所述正极活性材料的首次库伦效率高出2.8%，使负极拥有更多的活性锂，能使电池曲线表现在低电压1.0‑1.5V之间有一个放电平台，可以同时提升锂电池过放能力、低压放电能力和存储性能。
Description
技术领域
本发明涉及了锂离子电池领域，特别是涉及了同时提升锂电池过放能力、低压放电能力和存储性能的方法。
背景技术
作为当今国际公认的理想化学能源，锂离子电池具有体积小、电容量大、电压高等优点，被广泛用于移动电话、手提电脑等电子产品。近年来市场对新型锂离子电池的需求不仅仅要求能量密度高和长循环稳定性，而且同时要求功率密度高具有大倍率放电能力和长存储性能，从而可以用在纯电动车、混合电动车和电动工具等应用中。
电池在实际使用和存储过程中，总会出现过放电的情形：如长循环大倍率地放电易引起电池的过放现象，进而加速电池寿命缩短。又如使用不当现象：3C产品或电动工具放电结束了，用户也经常会强迫重启电器。相当于是强迫电池进行了大电流过放电，会引起电池寿命快速的衰减。还有当电池用于电动汽车时，要以多个电池并在一起形成一串，再串联起来形成模组，组装成电池包。无论生产如何管控，电池总是存在一致性的问题，就算是新鲜电池的一致性很好，随着循环的进行也会出现电池一致性的问题。无论哪种情形都不可避免地出现某个或多个电池过放现象。发生过放现象时，最危险的是电池电压接近甚至达到0V，这时负极电位通常会上升到析铜电位（约3.5V），正极电位也易下降到铝溶解的电位（约-1V），析出的铜或者溶解后再次还原的铝会刺破隔膜造成严重的内短路，降低了电池组的寿命，也易造成安全隐患。
为了提高锂离子电池耐过放性能，现有技术中通常采用的方法有三种：（一）采用保护电路对电池予以保护。例如CN101159375A公开了一种锂电池供电控制保护电路及控制保护方法，通过对电池电压的检测，控制电池的供电，防止过放电，并且可以通过软件彻底关断电池的电路和方法。该电路由电压比较模块(1)、软件关断检测模块(2)、硬件关断检测模块 (3)、硬件开通检测模块(4)组成；其中，电压比较模块使用型号为HT7027的电压检测芯片(U1)， 电压检测芯片的1端与硬件关断检测模块(3)中的关断按键(S2)的一端相接，开通按钮(S1)与 硬件开通检测模块中的开关晶体管(Q1)的发射极相接，开关晶体管(Q1)的发射极为电池输入端，集电极为电池输出端；软件关断检测模块中的关断晶体管(Q3)的输入端接单片机的控制脚， 输出端接电压检测芯片的输出脚。但是采用保护电路的成本较高，而且采用保护电路并不能延缓或阻止电芯过放至接近0V时出现的安全隐患。（二）额外引入过放保护添加剂。例如CN103840130A公开了一种防止过放电的锂电池碳负极，用于解决现有碳负极容量消耗殆尽，电位会迅速上升，进而发生负极集流体铜的溶解和在正极表面的析出的问题。本发明包括集流体，集流体的两面涂覆有经过真空干燥的负极浆料层，所述负极浆料层由碳活性材料、过放电功能添加剂、导电剂和粘结剂混合而成；过放电功能添加剂为钛酸锂。本发明使得碳负极电池在放电下限电压以后还有一部分容量，从而可以避免因为过放导致的集流体铜溶解和析出，提高了电池的储存寿命和使用寿命。CN105304859A公开了一种锂离子电池负极及其制备方法、含有该锂离子电池负极的锂离子电池，其特征在于，所述的负极包括集流体、设置在集流体上的防过放涂层以及设置在防过放涂层上的负极活性材料层；所述防过放涂层由钛酸锂和粘结剂组成，所述钛酸锂的化学式为LixTi5O12，其中4≤x≤9。所述锂离子电池负极的制备方法包括：1)将钛酸锂与粘结剂、溶剂混合后配制成浆料；将所述浆料涂覆于负极集流体表面，干燥辊压后得到表面具有防过放涂层的集流体；2)将负极浆料涂覆于步骤(1)中得到的表面具有防过放涂层的集流体的表面，干燥辊压后得到所述锂离子电池负极。本发明提供的锂离子电池负极，通过在集流体与负极活性材料层之间设置一层含有钛酸锂的防过放涂层，能够有效的避免锂离子电池过放状态下SEI膜分解，并同时解决了电池过放状态下现有负极集流体易氧化溶解的问题。但额外引入过放保护添加剂是通过低的首效和低的放电电压平台进行，但也因其合成困难成本较高且循环性能差，从而制约了其应用。（三）加入低电压下可发生氧化还原电对的添加剂进行过放保护。但这种方法通常是一次性的保护，一旦添加剂在负极表面发生氧化还原，这种情况是不可逆的导致电池容量是不可恢复，寿命终止。可见，现有技术中的这些方法技术方案复杂，并不能很好的解决电池过放问题。
为了提升锂离子电池的存储性能，现有技术中一般采取方法有两种：一是低SOC和温度较低下存储以减小高SOC态和高温加速对锂的消耗；二是添加SEI成膜剂让SEI更稳定，不易在存储过程中破坏，以减小对活性锂的消耗。但因活性锂总是不可避免地被消耗，导致上述方法的效果都不明显。
因此，急需要一种不额外地加入添加剂，就能同时提升锂离子电池耐过放能力、低电压放电能力和存储性能的方法，抑制电池差异化迅速扩大的问题，从而提升电池包的使用寿命。
发明内容
为了弥补已有技术的缺陷，本发明提供同时提升锂电池过放能力、低压放电能力和存储性能的方法，通过简单的对电极材料的首效进行匹配就可以在提升过放能力的同时改善存储性能，具有很大的生产价值。
本发明所要解决的技术问题通过以下技术方案予以实现：
同时提升锂电池过放能力、低压放电能力和存储性能的方法，所述锂电池包括正极、负极和电解液，所述正极包含正极活性材料，所述负极包含负极活性材料，其中所述负极活性材料的首次库伦效率至少比所述正极活性材料的首次库伦效率高出2.8%。
进一步地，所述锂电池的放电平台电压为1.0V-1.5V。
进一步地，所述正极活性材料的首次库伦效率为70%-91%；所述负极活性材料的首次库伦效率为85%-95%。
进一步地，所述正极活性材料为低电压下可嵌锂材料；所述负极活性材料为石墨、锡合金、硅氧复合材料或硅碳复合材料中的一种或几种。
进一步地，所述正极活性材料为具有层状结构的高镍三元材料。
进一步地，所述具有层状结构的高镍三元材料的化学式为LiNixM1-xO2，其中M为Co、Mn、Al中的至少一种，0.5≤x≤1。
进一步地，所述正极活性材料为具有尖晶石结构的LiMn2O4。
进一步地，所述电解液中含有占电解液总质量0.5-2%的SEI膜成膜添加剂。
进一步地，所述SEI膜成膜添加剂为碳酸亚乙烯酯。
进一步地，所述正极和负极的N/P之比为1.02-1.2。
本发明具有如下有益效果：
本发明采用在电池设计筛选材料时选用负极活性材料的首效高于正极活性材料首效的电极材料，使得负极活性材料的首次库伦效率至少比所述正极活性材料的首次库伦效率高出2.8%，使负极拥有更多的活性锂，能使电池曲线表现在低电压1.0-1.5V之间有一个放电平台，可以同时提升锂电池过放能力、低压放电能力和存储性能。
通过本发明的方法可在负极不析铜下，有效提高锂电池的耐过放能力；本发明可在低电压1.0-1.5V之间有一个放电平台，可增加电池在低电压下的放电容量，拓宽了电池的使用电压窗口。本发明可有效改善电池的存储性能，提高存储容量恢复率和容量保持率。
本发明在没有引入过放保护添加剂，不增加额外的工艺和成本下，通过本方法可快速筛选出电极活性材料并对其进行匹配，可以大量节省开发成本。
附图说明
图1为本发明不同正负极活性材料首次库伦效率差的过放对比图；
图2为实施例1和对比例1中过放循环图；
图3为实施例1和对比例1中过放容量保持率图；
图4为实施例1和对比例1中存储容量恢复率图。
具体实施方式
本发明中所用原料、设备，若无特别说明，均为本领域的常用原料、设备；本发明中所用方法，若无特别说明，均为本领域的常规方法。
如无特殊说明，本说明书中的术语的含义与本领域技术人员一般理解的含义相同，但如有冲突，则以本说明书中的定义为准。
本文中“包括”、“包含”、“含”、“含有”、“具有”或其它变体意在涵盖非封闭式包括，这些术语之间不作区分。术语“包含”是指可加入不影响最终结果的其它步骤和成分。术语“包含”还包括术语“由…组成”和“基本上由…组成”。本发明的组合物和方法/工艺包含、由其组成和基本上由本文描述的必要元素和限制项以及本文描述的任一的附加的或任选的成分、组分、步骤或限制项组成。
在说明书和权利要求书中使用的涉及组分量、工艺条件等的所有数值或表述在所有情形中均应理解被“约”修饰。涉及相同组分或性质的所有范围均包括端点，该端点可独立地组合。由于这些范围是连续的，因此它们包括在最小值与最大值之间的每一数值。还应理解的是，本申请引用的任何数值范围预期包括该范围内的所有子范围。
正如背景技术所描述的，现有技术中存在没有合适的方法能够在不额外地加入添加剂，就能同时提升锂离子电池耐过放能力、低电压放电能力和存储性能的方法的问题。为了解决上述技术问题，发明人经过大量研究发现，通过简单的对正极活性材料和负极活性材料的首效进行匹配就可以在提升过放能力的同时改善存储性能，具有很大的生产价值。
同时提升锂电池过放能力、低压放电能力和存储性能的方法，所述锂电池包括正极、负极和电解液，所述正极包含正极活性材料，所述负极包含负极活性材料，其中所述负极活性材料的首次库伦效率至少比所述正极活性材料的首次库伦效率高出2.8%。
现有技术中，正极活性材料的首次库伦效率和负极活性材料的首次库伦效果往往很接近，发明人经过大量研究发现，使负极活性材料的首次库伦效率至少比所述正极活性材料的首次库伦效率高出2.8%，可以同时提升锂电池过放能力、低压放电能力和存储性能，这是本领域技术人员无法从现有技术预料的技术效果。本发明正是基于上述发现和认识而完成。
本发明中，负极活性材料的首次库伦效率至少比所述正极活性材料的首次库伦效率高出2.8%，可以使负极拥有更多的活性锂，在低电压下过多的锂可嵌入到层状正极的表层形成Li2MO2型的新相，其中M为Ni、Co和Mn等过渡金属元素，可实现电池低压下放电。电池曲线表现在低电压1.0-1.5V之间有一个放电平台，防止负极电势过高，从而提高其耐过放性能。同时因为在负极存储了过量的活性锂，使得电池在存储过程中，有较多的锂提供消耗，防止消耗更多的活性锂，所以又提高了电池存储性能，特别是低电压下的存储性能。本方法是在没有引入过放添加剂的情况下对电池耐过放能力和存储性能进行了提升，并没有引入额外的工艺和成本，为筛选正负极活性材料提供指导，具有较大的实际意义。
发明人在研究中发现，即使负极活性材料的首次库伦效率大于所述正极活性材料的首次库伦效率，但负极活性材料的首次库伦效率同所述正极活性材料的首次库伦效率之差在2.8%以内，此时多出来的活性锂大部分用于SEI膜，其对提升锂电池过放能力、低压放电能力和存储性能没有明显效果。
本发明中，所述锂电池的放电平台电压为1.0V-1.5V。本发明中在低电压1.0-1.5V之间拥有一个放电平台，此放电平台的形成是由于所述的正极和负极组成的电池后首效损失之后，在负极中多余的活性锂重新嵌入到正极材料的表面形成的Li2MO2型的新相，M为Ni、Co和Mn等过渡金属元素。因为这个新相生成，正极材料表面及次表面的锂层配位结构，由原来的锂八面体配位到锂四面体配位转变。这种结构转变使得正极材料拥有了低电压的脱锂平台，使得电池拥有在全电池开放电压低于1.5V时，负极电势仍然很低。防止全电池在过放末期，负极电势过高。因为新相Li2MO2型具备一定的可逆性，所以全电池具备了较强的抑制循环过程中负极电势上升的能力和较好的耐过放能力。在低电压1.0-1.5V之间拥有一个放电平台，意味着电池拥有在常规平台如2.75-4.2V的电压窗口额外的活性锂。这部分锂可用于在电池存储时因SEI膜不断形成对锂的消耗，从而提升电池的存储性能。
所述正极活性材料的首次库伦效率为70%-91%，例如可为70%、72%、75%、78%、80%、82%、84%、86%、88%、或91%，或这些数值形成的区间范围。
所述负极活性材料的首次库伦效率为85%-95%，例如可为85%、87%、89%、91%、93%、或95%，或这些数值形成的区间范围。
活性材料的首次库伦效率通常与材料种类，元素占比，合成方法与工艺，掺杂与否，以及包覆与否等等都密切相关。为了使得负极活性材料的首次库伦效率至少比所述正极活性材料的首次库伦效率高出2.8%，发明人对现有技术中的正极活性材料和负极活性材料进行筛选。本发明中，所述正极活性材料为低电压下可嵌锂材料，通过选择低电压下可嵌锂材料作为正极活性材料可以在低电压下发生电化学嵌锂行为生成Li2MO2型的新相，M为Ni、Co和Mn等过渡金属元素。作为举例，所述正极活性材料可以为具有层状结构的高镍三元材料其中，所述具有层状结构的高镍三元材料的化学式为LiNixM1-xO2，其中M为Co、Mn、Al中的至少一种，0.5≤x≤1；所述正极活性材料还可以为具有尖晶石结构的LiMn2O4。
所述负极活性材料为石墨、锡合金、硅氧复合材料或硅碳复合材料中的一种或几种。更优选地，为了追求高能量密度的电池，负极活性材料为石墨和硅氧复合材料，更优选地，负极活性材料为石墨和硅碳复合材料。
需要说明的是，所述正极除了包括正极活性材料，还包括正极导电剂和正极粘结剂。本发明对正极导电剂和正极粘结剂的种类和用量均不作具体限定，以本领域技术人员熟知的种类和常规加入量即可。
需要说明的是，所述负极除了包括负极活性材料，还包括负极导电剂和负极粘结剂。本发明对负极导电剂和负极粘结剂的种类和用量均不作具体限定，以本领域技术人员熟知的种类和常规加入量即可。
所述电解液中含有占电解液总质量0.5-2%的SEI膜成膜添加剂。本发明中通过添加SEI膜成膜添加剂，可以进一步减小成膜时对活性锂的消耗，提高活性锂在负极的存余量。
本发明中，对SEI膜成膜添加剂的种类不作具体限定，以本领域技术人员熟知的SEI膜成膜添加剂即可，本领域技术人员可以根据实际生产情况、产品要求及质量要求进行选择和调整。作为举例，所述SEI膜成膜添加剂为碳酸亚乙烯酯(VC)。
需要说明的是，电解液中除了含有SEI膜成膜添加剂，还含有其通常含有的各种组分，这些都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知，本发明未对这些组分进行改进，在此不再赘述。
本发明中，所述正极和负极的N/P之比为1.02-1.2。本发明中，通过将所述正极和负极的N/P之比控制在1.02-1.2的范围以防止负极析锂，若超过此范围，则会在材料表面成膜，消耗更多的锂。
下面结合实施例对本发明进行详细的说明，实施例仅是本发明的优选实施方式，不是对本发明的限定。
实施例1
同时提升锂电池过放能力、低压放电能力和存储性能的方法，所述锂电池包括正极、负极和电解液；所述正极包含正极活性材料，所述正极活性材料为具有层状结构的高镍三元材料，所述具有层状结构的高镍三元材料的化学式为LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2；所述正极活性材料的首次库伦效率为87%；所述负极包含负极活性材料，所述负极活性材料为人造石墨混加5%的硅碳复合材料；所述负极活性材料的首次库伦效率为92.1%；所述负极活性材料的首次库伦效率比所述正极活性材料的首次库伦效率高出5.1%。
所述正极和负极的N/P之比为1.05。
所述锂电池的卷芯由正极、负极、隔膜用卷绕工艺或叠片工艺所制得；所述锂电池的放电平台电压为1.0V-1.5V。
所述电解液中含有占电解液总质量0.5-2%的SEI膜成膜添加剂，所述SEI膜成膜添加剂为碳酸亚乙烯酯(VC)。
实施例2
同时提升锂电池过放能力、低压放电能力和存储性能的方法，所述锂电池包括正极、负极和电解液；所述正极包含正极活性材料，所述正极活性材料为具有层状结构的高镍三元材料，所述具有层状结构的高镍三元材料的化学式为LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2；所述正极活性材料的首次库伦效率为70%；所述负极包含负极活性材料，所述负极活性材料为人造石墨混加5%的硅氧复合材料；所述负极活性材料的首次库伦效率为85%；其中所述负极活性材料的首次库伦效率比所述正极活性材料的首次库伦效率高出15%。
所述正极和负极的N/P之比为1.02。
所述锂电池的卷芯由正极、负极、隔膜用卷绕工艺或叠片工艺所制得；所述锂电池的放电平台电压为1.0V-1.5V。
所述电解液中含有占电解液总质量0.5%的SEI膜成膜添加剂，所述SEI膜成膜添加剂为碳酸亚乙烯酯(VC)。
实施例3
同时提升锂电池过放能力、低压放电能力和存储性能的方法，所述锂电池包括正极、负极和电解液；所述正极包含正极活性材料，所述正极活性材料为具有尖晶石结构的LiMn2O4；所述正极活性材料的首次库伦效率为91%；所述负极包含负极活性材料，所述负极活性材料为人造石墨混加5%的锡合金；所述负极活性材料的首次库伦效率为95%；其中所述负极活性材料的首次库伦效率比所述正极活性材料的首次库伦效率高出7%。
所述正极和负极的N/P之比为1.2。
所述锂电池的卷芯由正极、负极、隔膜用卷绕工艺或叠片工艺所制得；所述锂电池的放电平台电压为1.0V-1.5V。
所述电解液中含有占电解液总质量2%的SEI膜成膜添加剂，所述SEI膜成膜添加剂为碳酸亚乙烯酯(VC)。
对比例1
一种锂电池，所述锂电池包括正极、负极和电解液；所述正极包含正极活性材料，所述正极活性材料为具有层状结构的高镍三元材料，所述具有层状结构的高镍三元材料的化学式为LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2；所述正极活性材料的首次库伦效率为83.3%；所述负极包含负极活性材料，所述负极活性材料为人造石墨混加5%的硅碳复合材料，所述负极活性材料的首次库伦效率为83.5%；所述负极活性材料的首次库伦效率比所述正极活性材料的首次库伦效率高出0.2%。
所述正极和负极的N/P之比为1.05。
所述锂电池的卷芯由正极、负极、隔膜用卷绕工艺或叠片工艺所制得。
所述电解液中含有占电解液总质量0.5-2%的SEI膜成膜添加剂，所述SEI膜成膜添加剂为碳酸亚乙烯酯(VC)。
对比例2
一种锂电池，所述锂电池包括正极、负极和电解液；所述正极包含正极活性材料，所述正极活性材料为具有层状结构的高镍三元材料，所述具有层状结构的高镍三元材料的化学式为LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2；所述正极活性材料的首次库伦效率为89.7%；所述负极包含负极活性材料，所述负极活性材料为人造石墨混加5%的硅碳复合材料，所述负极活性材料的首次库伦效率为92.5%；所述负极活性材料的首次库伦效率比所述正极活性材料的首次库伦效率高出2.8%。
所述正极和负极的N/P之比为1.05。
所述锂电池的卷芯由正极、负极、隔膜用卷绕工艺或叠片工艺所制得。
所述电解液中含有占电解液总质量0.5-2%的SEI膜成膜添加剂，所述SEI膜成膜添加剂为碳酸亚乙烯酯(VC)。
测试例
将实施例1和对比例1-2的锂电池从满电态4.2V过电到0.5V得到电压容量曲线，从而得到容量-电压曲线图，如图1所示，当正负极活性材料首次库伦效率之差为2%时，才有一个不明显的平台，相差到达5%时，低电压放电平台才显著。
为验证本发明产品性能，对实施例1和对比例1-2所制得的锂电池分别进行了相关性能测试，具体方法如下：
（1）耐过放能力测试
将锂离子电池置于常温的环境中进行充放电过放循环测试，循环电压窗口为0.5-4.2V，充电电流为0.5C，截止电流为0.05C，放电电流为1C。
试验结果如图2所示，实施例1中的锂电池循环衰减速率小于对比例1中锂电池衰减速率；循环100次，实施例1中的锂电池的容量保持率为91.6%，对比例1中锂电池的容量保持率为88.5%。负极活性材料的首次库伦效率比正极活性材料的首次库伦效率高出5.1%的A锂离子电池因为拥有较低的放电电压平台，防止了放电未期负极电势过高和铜溶解，也使得电池具有低电压放电的能力。
（2）容量保持率测试
将锂电池分别置于25±2和45±2℃的恒温环境中进行常温和高温长期满电存储测试。容量保持率测试方法：存储后将锂电池置于常温静置3h，放电得到电池残余容量；残余容量与初始容量的比值即为容量保持率。如图3所示，常温存储100天后，实施例1和对比例1中的锂电池的容量保持率分别为101.9%和98.9%，250天实施例1和对比例1中的锂电池的容量保持率分别为100.7%和97.2%；高温存储100天实施例1和对比例1中的锂电池的容量保持率分别为98.3%和96.6%，250天实施例1和对比例1中的锂电池的容量保持率分别为94.7%和91.1%。因为高温环境会加速活性锂的消耗，实施例1中的锂电池中含有更多的多余的活性锂，所以它具有更好的高温存储性能。
（3）存储恢复率测试
将锂电池分别置于25±2和45±2℃的恒温环境中进行常温和高温长期满电存储测试。容量恢复率测试方法：存储后将锂电池置于常温静置3h，放空电，再充满放空3次得到恢复容量；恢复容量与初始容量的比值即为存储恢复率。如图4所示，常温存储100天实施例1和对比例1中的锂电池的存储恢复率分别为100.4%和97.8%，250天实施例1和对比例1中的锂电池的存储恢复率分别为100.3%和95.8%；高温存储100天实施例1和对比例1中的锂电池的存储恢复率分别为99.8%和97.2%，250天实施例1和对比例1中的锂电池的存储恢复率分别为97.6%和93.4%。由上可知，多余的活性锂同时有助于提高存储锂的容量恢复率。
以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制，但凡采用等同替换或等效变换的形式所获得的技术方案，均应落在本发明的保护范围之内。
Claims (1)
1.同时提升锂电池过放能力、低压放电能力和存储性能的方法，所述锂电池包括正极、负极和电解液；所述正极包含正极活性材料，所述正极活性材料为具有层状结构的高镍三元材料，其特征在于，
所述具有层状结构的高镍三元材料的化学式为LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2；所述正极活性材料的首次库伦效率为87％；所述负极包含负极活性材料，所述负极活性材料为人造石墨混加5％的硅碳复合材料；所述负极活性材料的首次库伦效率为92.1％；所述负极活性材料的首次库伦效率比所述正极活性材料的首次库伦效率高出5.1％；所述正极和负极的N/P之比为1.05；所述锂电池的卷芯由正极、负极、隔膜用卷绕工艺或叠片工艺所制得；所述锂电池的放电平台电压为1.0V-1.5V；所述电解液中含有占电解液总质量0.5-2％的SEI膜成膜添加剂，所述SEI膜成膜添加剂为碳酸亚乙烯酯；或者，
所述具有层状结构的高镍三元材料的化学式为LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2；所述正极活性材料的首次库伦效率为70％；所述负极包含负极活性材料，所述负极活性材料为人造石墨混加5％的硅氧复合材料；所述负极活性材料的首次库伦效率为85％；其中所述负极活性材料的首次库伦效率比所述正极活性材料的首次库伦效率高出15％；所述正极和负极的N/P之比为1.02；所述锂电池的卷芯由正极、负极、隔膜用卷绕工艺或叠片工艺所制得；所述锂电池的放电平台电压为1.0V-1.5V；所述电解液中含有占电解液总质量0.5％的SEI膜成膜添加剂，所述SEI膜成膜添加剂为碳酸亚乙烯酯。
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