一種正極及其制備方法以及一種鋰離子電池的制作方法

專利名稱：一種正極及其制備方法以及一種鋰離子電池的制作方法
技術領域：
本發明涉及鋰離子電池領域，更具體地說，涉及一種正極及其制備方法以及一種鋰離子電池。
背景技術：
近年來，鋰電池作為高比能量電源，其應用范圍不斷拓展，已被廣泛地應用于便攜式電子裝置、電動工具、電動汽車、儲能電站等領域。隨著鋰離子電池應用的日益廣泛，對鋰離子電池的綜合性能也提出了更高的要求。特別是電動汽車市場展現出蓬勃發展的勢頭， 需要充放電電流較大、功率較高的鋰離子動力電池，許多小型電器也要求能夠高倍率放電， 小電流放電鋰離子電池已不能完全滿足市場的需求。由于鋰離子動力電池在使用過程中， 始終處于大電流的充放電狀態，容量存在明顯的衰減，極大的影響了電池的壽命，因此動力電池的容量衰減是電池設計和制造過程中必需考慮的問題之一。
眾所周知，鋰離子電池包括正極、負極以及電解液；通過鋰離子在正極和負極的氧化還原反應來儲存和釋放電能，在此過程中涉及離子和電子的轉移；具體來說，在電池內部，電子和離子的轉移是相互制約的，電子的轉移和傳導發生在電極活性材料層和集流體之間，而離子的傳導和轉移則是發生在電解液和電極活性材料層間，鋰離子通過隔膜在正負極之間穿梭以及隨之發生的電子轉移即構成了鋰電池的充放電過程。
鋰離子電池在大電流充放電下會發生嚴重的極化問題。極化的原因主要是電池內部離子或電子的遷移速度無法滿足負載需求，極化導致正負極電位嚴重偏離平衡電位，帶來的一系列問題包括正極電位向高電位偏移引起正極與電解液之間的嚴重副反應，負極電位向低電位偏移引起負極出現鋰枝晶，這些問題都是導致鋰離子電池高倍率充放電下， 循環性能差的重要原因。
目前，解決高倍率充放電下電池容量衰減的問題的方法包括采用增加導電劑用 量、降低電極厚度、在集流體與電極活性材料之間涂覆導電膜等方法。然而，上述方法都只是提高了電池中電子的遷移速度，對鋰離子的遷移速度貢獻不大。而采用提高電極的孔隙率、降低活性材料的粒徑等方法可以增加電解液和活性材料的接觸面積，一定程度上提高了鋰離子的遷移速度。但是，由于電極材料多為表面膜控制體系，表面膜性能的好壞直接決定了材料性能，單純增加接觸面積而材料表面的脫嵌鋰活性并未提高，因而上述方法對鋰離子遷移速度的提高也是有限的。
另外，由于鋰離子是通過隔膜在正負極之間穿梭，大電流充放電時正負極表面最易發生鋰的富集或過度脫出，正負極表面是極化和副反應最嚴重的位置。發明內容
本發明為了解決鋰離子電池在大電流充放電下，電池內部的電子和鋰離子遷移速度無法滿足需要，循環性能差的問題。
為了解決上述技術問題，本發明提供了一種正極，所述正極包括集流體和涂覆在所述集流體上的活性材料層，所述活性材料層的表面還形成有固態電解質層。
本發明的鋰離子電池的正極，采用固態電解質進行表面修飾，可以有效降低正極活性材料和電解液之間的界面反應阻抗，有效的提高鋰離子在正極中的遷移速度。另一方面，活性材料層表面的固態電解質減少了電極表面活性材料與電解液的直接接觸點，減少了副反應所需的電子轉移，有效的降低活性材料和電解液之間的副反應。
在本發明的正極中，優選地，所述固態電解質的鋰離子電導率為10_2-10」S/cm,電子電導率為ΙΟ,-ΚΓ14 S/cm。
在本發明的正極中，優選地，所述固態電解質層包含LiPON ；LiNb03 ； LiTaO3 ;LixlLa(1/3_xl)Ta03,0 < X1 < 3 ;Li3P04 ;Lix2Tiy2 (PO4) 3,0 < x2 < 2,0 < y2 < 3 ； Lix3Aly3Tiz3(PO4)3，0 < x3 < 2,0 < y3 < 1,0 < z3 < 3 ;Li2Si03 ;Li20 ;Li2S ;Li2S_P2S5 ; Li2S-SiS2-P2S5 ；Lix4Siy4Sz4,0<x4<3,0<y4<2,0<z4<4 ；Lix5Py5Sz5,0 < x5 < 3,0 < y5<3,0 < z5 < 7 ；LiB02 ;Li3.6Si0.6P0.404 ;Li3N 中的一種或幾種。
在本發明的正極中，優選地，所述固態電解質連續地包覆在活性材料層的表面或者間隔地均勻分布在活性材料層的表面。
優選地，所述固態電解質層的厚度為10_900nm。
本發明的正極的制備方法，包括下述步驟步驟1:提供集流體，在所述集流體的表面形成有活性材料層； 步驟2 :在所述活性材料層的表面通過物理氣相沉積的方法制備固態電解質層，得到所述的正極。
在本發明的制備方法中，優選地，所述物理氣相沉積的方法選自磁控濺射、離子束濺射、脈沖激光沉積、原子層沉積、電子束蒸鍍中的一種。
在本發明的制備方法中，優選地，在步驟I中，通過將含有活性材料、粘結劑和溶劑的漿料涂覆在集流體上，干燥后在集流體上形成活性材料層，然后經過(T5MPa的輥壓處理，得到極片。
在本發明的制備方法中，優選地，在步驟2中，在所述活性材料層上制備固態電解質層后，經過(T5MPa的輥壓處理得到所述正極。
本發明進一步提供了一種鋰離子電池，包括電池殼體及位于電池殼體內的極芯和電解液；所述極芯包括正極、負極以及位于正、負極之間的隔膜，所述正極為上述的正極。
本發明的制備方法的工藝簡單、固體電解質層均勻致密，與活性材料層的結合力強；所制得的本發明的正極實現了鋰離子的高速脫嵌和電子轉移，從而降低了大電流充放電下的極化問題，并且降低了正極與電解液之間的副反應，能夠有效的提高鋰離子電池在高倍率充放電下的循環壽命；使用本發明的正極制作的鋰離子電池在高倍率充放電條件下具有優異的循環性能。
具體實施方式
本發明的發明人經過長期的研究發現，采用固態電解質對現有的正極進行表面修飾，所得到具有固態電解質層的正極可以有效降低正極活性材料和電解液之間的界面反應阻抗，有效提高鋰離子在正極中的遷移速度。另一方面，活性材料層表面的固態電解質減少了活性材料與電解液的直接接觸點，減少了副反應所需的電子轉移，有效的降低活性材料和電解液之間的副反應。
據此，本發明提供了一種正極，所述包括集流體和涂覆在所述集流體上的活性材料層，所述活性材料層的表面還形成有固態電解質層。
本發明采用的固態電解質的鋰離子電導率高于10_8S/cm，電子電導率低于10_9S/ cm，在優選情況下，所述固態電解質的鋰離子電導率為10_2-10」S/cm,電子電導率為 10_1(l-10_14 S/cm。較高的離子電導率可以在充電時將正極表面的鋰離子通過隔膜和電解液快速轉移到負極；同時較低的電子電導率在不影響活性材料與集流體之間電子電導的基礎上降低了活性材料與電解液之間的副反應，提高了電池的安全性。
可以理解的是，能夠有效的提高鋰離子在正極中的遷移速度，同時降低正極材料和電解液之間的副反應的物質均可用于作為本發明的固態電解質層，在優選的情況下，所述固態電解質層包含 LiPON5LiNbO3 ；LiTa03 ;LixlLa(1/3_xl)Ta03，O < X1 < 3 ；Li3P04 ； Lix2Tiy2 (PO4) 3，O < x2 < 2,0 < y2 < 3 ;Lix3Aly3Tiz3 (PO4) 3，0 < x3 < 2,0 < y3 < 1,0 < z3<3 ；Li2Si03 ；Li20 ；Li2S ；Li2S-P2S5 !Li2S-SiS2-P2S5 ；Lix4Siy4Sz4,0 < x4 < 3，0 < y4 < 2，0<z4 < 4 ；Lix5Py5Sz5,0 < x5 < 3,0 < y5 < 3,0 < z5 < 7 ；LiB02 ;Li3.6Si0.6P0.404 ；Li3N 中的一種或幾種。
優選地，所述固態電解質層包含LiPON、Li3PO4 ;Lix2Tiy2 (PO4) 3，O < X2 < 2,0 < y2<3 ;Lix3Aly3Tiz3(PO4)3，O < x3 < 2,0 < y3 < 1,0 < z3 < 3 ;Li2S_P2S5 ;Li2S-SiS2_P2S5 ； Lix5Py5Sz5,0 < x5 < 3,0 < y5 < 3,0 < z5 < 7 ； Li3.6Si0.6P0.404 中的一種或幾種，采用優選的固態電解質層，所制得的正極在高倍率充放電條件下具有更佳的循環性能。
在本發明的正極中，所述固態電解質連續地或非連續地包覆在活性材料層的表面；當固態電解質非連續地包覆在活性材料層的表面時，優選均勻分布在活性材料層的表面。當然，在優選情況下，所述固態電解質連續地包覆在活性材料層的表面，并且厚度均一， 能夠更好的提高鋰離子遷移速度，并降低活性材料與電解液的副反應。
本發明的正極實現了鋰離子的高速脫嵌和電子轉移，從而降低了大電流充放電下的極化問題，并且降低了正極與電解液之間的副反應，有效的提高了電池高倍率下的循環壽命。
本發明還提供了所述正極的制備方法，包括下述步驟步驟1、提供極片，所述極片包括集流體以及涂覆在所述集流體上的活性材料層；在本步驟中，所述極片即為現有的普通正極，可通過現有的制備方法進行制作將含有正極活性材料、電極粘接劑和溶劑的漿料涂覆于集流體上，干燥后在集流體上形成活性材料層，然后經過(T5MPa的輥壓處理，得到極片。
其中，所述正極活性材料為可脫嵌吸收鋰的正極活性材料，可采用本領域常見的正極活性材料，例如鋰鈷氧LiCoO2、鋰鎳氧LiNiO2、鋰猛氧LiMnO2等氧化物，鋰鎳鈷氧 Li (Nia8Coa2) 02、鋰鎳鈷猛氧 LiNil73Col73Mnl73O2 等復合氧化物，LiFePO4、LixV2 ( PO4) 3、 LiMnP04、Li2FeSi04、Li2MnSi04 等聚陰離子體系，LixV02、LixV204、Li1+xV308 等鋰釩化合物。所述電極粘結劑為正極常用粘結劑，例如含氟樹脂和聚烯烴化合物如聚偏二氟乙烯(PVDF)、 聚四氟乙烯(PTFE)和丁苯橡膠(SBR)中的一種或幾種。在優選情況下，還含有導電劑，導電劑為正極常用導電劑，例如乙炔黑、碳納米管、HV、碳黑等。以正極活性材料的重量為基準， 粘合劑的含量為O. 01-10重量％，優選為O. 02-5重量％ ;導電劑的含量為O. 1-20重量％，優選為1-10重量％。所述溶劑可選自N-甲基吡咯烷酮(NMP)、水、乙醇、丙酮中的一種或幾種，溶劑的用量一般為50-400%。普通正極的制備工藝是將正極活性材料、導電劑、粘結劑按一定比例混合在溶劑中，攪拌均勻后得到所需的正極漿料，然后將該漿料涂敷在鋁箔集流體上，經過干燥、壓片處理即得普通正極。
步驟2、在所述活性材料層的表面通過物理氣相沉積的方法制備固態電解質層，得到所述的正極。
在本步驟中，將所述極片置于物理氣相沉積設備(例如磁控濺射設備)的腔體中， 然后安裝相應固態電解質材料的沉積源，調節相應的參數進行氣相沉積，在所述極片的活性材料層上形成固態電解質層，然后經過(T5MPa的輥壓處理，即得到本發明的正極。
本發明的固態電解質層是通過物理氣相沉積的方法附著在正極活性材料層表面。 物理氣相沉積技術已為本領域的技術人員所公知，其原理是在真空條件下，采用物理方法將材料源(固體或液體)氣化成氣態原子、分子或部分電離成離子，并通過低壓氣體(或等離子體)過程，在基體表面沉積具有某種特殊功能的薄膜的技術。通過物理氣相沉積的方法制作固態電解質層具有如下優點工藝簡單、無污染、耗材少，所形成的固態電解質層均勻致密、與極片的結合力強。物理氣相沉積還有一個突出的優點是可以在特定的氣氛中進行反應沉積，例如Li3P04在N2氣氛中進行濺射可以得到LiPON膜層，LiPON是良好的固態電解質。
本發明采用的物理氣相沉積方法選自磁控濺射、離子束濺射、脈沖激光沉積、原子層沉積、電子束蒸鍍等中的一種，可根據具體需要進行選擇，雖然不同的物理氣相沉積方法采用的原料和氣氛有所不同，但是都屬于物理氣相沉積方法，這些物理氣相沉積方法所采用的設備、和工藝參數已為本領域技術人員所公知，在此不做贅述。
以磁控濺射沉積LiPON為例對固態電解質沉積在活性材料層表面的過程進行說明首先將合適尺寸的Li3PO4靶材安裝在磁控濺射設備中，將普通正極固定在磁控濺射設備的腔體或傳送帶上，抽真空至合適的真空度，調節相應的濺射功率和氮氣、氬氣流量， 沉積一定的時間即得表面修飾有LiPON的正極；所述正極表面的固態電解質層的厚度為 10-900，優選厚度為10-500nm，固態電解質層的厚度在優選范圍內，能夠保證正極具有較好的綜合性能。
本發明還提供了一種鋰離子電池，包括電池殼體及位于電池殼體內的極芯和電解液；所述極芯包括正極、負極及處于正負極間的隔膜，所述正極為如上所述的正極。
如上所述，本發明所述的正極包括極片及形成于所述極片表面的固態電解質層； 所述極片即現有的普通正極。所述普通正極采用本領域常規的電極活性材料和制備工藝制作。
負極采用本領域常規的電極活性材料和制備工藝。電極活性材料為本領域常規的可嵌入釋出鋰的負極活性材料，例如碳材料，可以為非石墨化炭、石墨、硬碳或熱解炭、焦炭、有機高分子燒結物、活性炭中的一種或幾種，或錫合金、硅合金、硅單質等。負極的制備工藝是將負極活性材料、導電劑、粘結劑按一定比例在溶劑中攪拌混合均勻得到所需的負極漿料，然后將該漿料涂敷在銅箔集流體上，經過干燥、壓片處理即得到負極。
所述隔膜具有電絕緣性能和液體保持性能。隔膜可以選自本領域技術人員公知的鋰離子二次電池中所用的各種隔膜，例如聚烯烴微多孔膜、聚乙烯氈、玻璃纖維氈或超細玻璃纖維紙。
本發明的電解液為非水電解液。非水電解液為電解質鋰鹽在非水溶劑中形成的溶液，可以使用本領域技術人員已知的常規的非水電解液。比如電解質鋰鹽可以選自六氟磷酸鋰(LiPF6)、高氯酸鋰(LiC104)、四氟硼酸鋰(LiBF4)、六氟砷酸鋰(LiAsF6)、六氟硅酸鋰 (LiSiF6)、四苯基硼酸鋰(LiB (C6H5)4X氯化鋰(LiCl)、溴化鋰(LiBr)、氯鋁酸鋰(LiAlCl4) 及氟烴基磺酸鋰(LiC(SO2CF3)3X LiCH3SO3^ LiN(SO2CF3)2中的一種或幾種。非水溶劑可以選自鏈狀酸酯和環狀酸酯混合溶液，其中鏈狀酸酯可以為碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯 (DEC)、碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸甲丙酯(MPC)、碳酸二丙酯(DPC)以及其它含氟、含硫或含不飽和鍵的鏈狀有機酯類中的一種或幾種。環狀酸酯可以為碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯 (PC)、碳酸亞乙烯酯(VC)、Y-丁內酯(Y-BL)、磺內酯以及其它含氟、含硫或含不飽和鍵的環狀有機酯類中的一種或幾種。在非水電解液中，電解質鋰鹽的濃度一般為O. 1-2摩爾/ 升，優選為O. 8-1. 2摩爾/升。
本發明的電池殼體、電解液和隔膜，均采用本領域技術人員公知的各種電池殼體、 電解液和隔膜，本發明沒有特別限制；極芯結構和制備方式采用本領域常規的結構和制備方式，本發明的鋰離子電池的制備方法為本領域的技術人員所公知，一般來說，包括將極芯置入電池殼體中，加入電解液，然后密封，得到鋰離子電池，密封的方法，電解液的用 量為本領域技術人員所公知，在此不做贅述。
下面結合具體實施例對本發明做進一步詳述。
實施例1 (O正極的制作A、將930克正極活性材料LiFePO4(93%),30克粘接劑PVDF (3%)、20克乙炔黑(2%)、 20g導電劑HV (2%)加入到1500克溶劑NMP (氮甲基吡咯烷酮)中，然后在真空攪拌機中攪拌，形成穩定均一的正極漿料。將該正極漿料均勻地間歇涂布在鋁箔(鋁箔尺寸為寬度 160毫米，厚度16微米)的兩面上，然后120°C烘干，經過輥壓機壓片后，剪裁為尺寸為485 (長)X 44 (寬)的極片(即得普通正極極片)；B、將尺寸為400X80X6的方形Li3PO4靶材安裝在TS系列箱式磁控濺射鍍膜機(肇慶騰勝真空技術工程有限公司)上，將上述尺寸為485X44的普通正極片貼裝在鍍膜機腔體表面(不需要鍍膜的位置用高溫膠帶覆蓋)，關閉鍍膜機腔體抽真空至50Pa以下；然后，調節通氣閥通入氬氣和氮氣，其中，氬氣流量為30sccm，氮氣流量為120sccm，調節濺射功率為1000W進行氣相沉積O. 5h，得到表面沉積80nm厚LiPNO膜的極片；將所述極片取出，經過O. 5MPa輥壓即得到本發明的正極片；(2)負極的制作:將940克負極活性材料人造石墨(94%)、30克粘接劑CMC (3%)和30克粘接劑SBR (3%) 加入到1200克去離子水中，然后在真空攪拌機中攪拌，形成穩定均一的負極漿料。將該漿料均勻地間歇涂布在銅箔(鋁箔尺寸為寬度160毫米，厚度16微米)的兩面上，然后120°C 烘干，經過輥壓機壓片后，剪裁為尺寸為480 (長)X 45 (寬)的負極片；(3)電池的制作在上述制備的正極、負極之間設置PP/PE/PP隔膜后經卷繞、套殼、注液、封口、化成等步驟，制得鋰離子電池。
實施例2米用與實施例1相同的方法制備正極、負極和電池，不同的是氣相沉積時間為Ih,表面形成的LiPNO膜的厚度為150nm。
實施例3米用與實施例1相同的方法制備正極、負極和電池，不同的是氣相沉積時間為5h,表面形成的LiPNO膜的厚度為720nm。
實施例4采用與實施例1相同的方法制備正極、負極和 電池，不同的是采用的是LiNbO3靶材，沉積氣氛為氬氣，流量為120SCCm，鍍膜功率為1500W，得到表面沉積80nm厚LiPNO膜的正極片。
實施例5采用與實施例1相同的方法制備正極、負極和電池，不同的是采用的是LiBO2靶材，沉積氣氛為氬氣，流量為160SCCm，鍍膜功率為2000W，得到表面沉積IOOnm厚LiBO2膜的正極片。
對比例I(O正極的制作將930克正極活性材料LiFePO4 (93%)、30克粘接劑PVDF (3%)、20克乙炔黑(2%)、 20g導電劑HV (2%)加入到1500克溶劑NMP (氮甲基吡咯烷酮)中，然后在真空攪拌機中攪拌，形成穩定均一的正極漿料。將所述正極漿料均勻地間歇涂布在鋁箔(鋁箔尺寸為寬度 160毫米，厚度16微米)的兩面上，然后120°C烘干，經過輥壓機壓片后，剪裁為尺寸為485 (長)X 44 (寬)的極片(即普通正極極片)；(2)負極的制作將940克負極活性材料人造石墨(94%)、30克粘接劑CMC (3%)和30克粘接劑SBR (3%) 加入到1200克去離子水中，然后在真空攪拌機中攪拌，形成穩定均一的負極漿料。將所述漿料均勻地間歇涂布在銅箔(鋁箔尺寸為寬度160毫米，厚度16微米)的兩面上，然后 120°C烘干，經過輥壓機壓片后，剪裁為尺寸為480 (長)X45 (寬)的負極片；(3)電池的制作在上述制備的正極、負極之間設置PP/PE/PP隔膜后，經過卷繞、套殼、注液、封口、化成等步驟，制得鋰離子電池。
性能測試倍率放電性能將實施例1-5及對比例I制備的電池化成、分容后，各取20支電池，在擎天BS-9365 二次電池性能檢測裝置上，23±2°C條件下，將電池均以IC充電至3. 8V/0. 05C 截止；分別1C、5C、20C放電至2. 0V,記錄不同倍率放電容量與IC放電容量的比值，即不同倍率的容量保持率，每組取平均值。
IC倍率放電循環性能測試將實施例1-5及對比例I制備的電池化成、分容后，各取20支電池，在擎天BS-9365 二次電池性能檢測裝置上，23±2°C條件下，進行不同倍率循環測試。步驟如下擱置IOmin ；以IC充電至3. 8V/0. 05C ;擱置IOmin ；以IC恒流放電至 2. 0V,即為I次循環。重復該步驟，記錄容量衰減至初始容量80%時的循環次數，每組取平均值。
5C倍率放電循環性能測試將實施例1-5及對比例1-2制備的電池化成、分容后， 各取20支電池，在擎天BS-9365 二次電池性能檢測裝置上，23±2°C條件下，進行不同倍率循環測試。步驟如下擱置IOmin ;以IC充電至3. 8V/0. 05C ;擱置IOmin ;以5C恒流放電至 2.0V，即為I次循環。重復該步驟，記錄容量衰減至初始容量80%時的循環次數，每組取平均值。
20C倍率放電循環性能測試將實施例1-5及對比例I制備的電池化成、分容后， 各取20支電池，在擎天BS-9365 二次電池性能檢測裝置上，23±2°C條件下，進行不同倍率循環測試。步驟如下擱置IOmin ;以IC充電至3. 8V/0. 05C ;擱置 IOmin ;以20C恒流放電至2. 0V,即為I次循環。重復該步驟，記錄容量衰減至初始容量80%時的循環次數，每組取平均值。
以上測試結果如表I所示從表I中可以看出，采用本發明實施例1-5的制備方法制得的正極制作鋰離子電池，相較于采用對比例I制備的正極制作的鋰離子電池，采用本發明實施例1-5的正極制得的鋰離子電池在高倍率充放電條件下具有較好的容量保持率以及循環性能。
以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種正極，其特征在于，所述正極包括集流體和涂覆在所述集流體上的活性材料層， 所述活性材料層的表面還形成有固態電解質層。
2.如權利要求1所述的正極，其特征在于，所述固態電解質的鋰離子電導率為 1(Γ2-10-7 S/cm，電子電導率為 I(Γ10-1(Γ14 S/cm。
3.如權利要求1或2所述的正極，其特征在于，所述固態電解質層包含LiPON；LiNb03 ； LiTaO3 ;LixlLa(1/3_xl)Ta03,0 < X1 < 3 ;Li3P04 ;Lix2Tiy2 (PO4) 3,0 < x2 < 2,0 < y2 < 3 ； Lix3Aly3Tiz3(PO4)3，0 < x3 < 2,0 < y3 < 1,0 < z3 < 3 ;Li2Si03 ;Li20 ;Li2S ;Li2S_P2S5 ; Li2S-SiS2-P2S5 ；Lix4Siy4Sz4,0<x4<3,0<y4<2,0<z4<4 ；Lix5Py5Sz5,0 < x5 < 3,0 < y5 < 3,0 < z5 < 7 ；LiB02 ;Li3.6Si0.6P0.404 ;Li3N 中的一種或幾種。
4.如權利要求1所述的正極，其特征在于，所述固態電解質連續地包覆在活性材料層的表面或者間隔地均勻分布在活性材料層的表面。
5.如權利要求1所述的正極，其特征在于，所述固態電解質層的厚度為10-900nm。
6.如權利要求1-5任意一項所述的正極的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括下述步驟步驟1:提供極片，所述極片包括集流體以及涂覆在所述集流體上的活性材料層；步驟2 :在所述活性材料層的表面通過物理氣相沉積的方法制備固態電解質層，得到所述的正極。
7.如權利要求6所述的正極的制備方法，其特征在于，所述物理氣相沉積的方法選自磁控濺射、離子束濺射、脈沖激光沉積、原子層沉積、電子束蒸鍍中的一種。
8.如權利要求6所述的正極的制備方法，其特征在于，在步驟I中，通過將含有活性材料、粘結劑和溶劑的漿料涂覆在集流體上，干燥后在集流體上形成活性材料層，然后經過 (T5MPa的輥壓處理，得到極片。
9.如權利要求6所述的正極的制備方法，其特征在于，在步驟2中，在所述活性材料層上制備固態電解質層后，經過(T5MPa的輥壓處理得到所述正極。
10.一種鋰離子電池，包括電池殼體及位于電池殼體內的極芯和電解液；所述極芯包括正極、負極以及位于正、負極之間的隔膜，其特征在于，所述正極為權利要求1-5任意一項所述的正極。
全文摘要
本發明提供了一種正極，所述正極包括集流體和涂覆在所述集流體上的活性材料層，所述活性材料層的表面還形成有固態電解質層。本發明還提供了所述正極的制備方法，包括下述步驟步驟1提供極片，所述極片包括集流體以及涂覆在所述集流體上的活性材料層；步驟2在所述活性材料層的表面通過物理氣相沉積的方法制備固態電解質層，得到所述的正極。本發明還涉及采用所述正極的鋰離子電池。本發明采用物理氣相沉積形成的固態電解質層成膜均勻、與正極活性材料層結合緊密，可以為鋰離子提供更多的遷移通道，并且能夠減少正極活性材料與電解液之間的副反應；使用本發明正極制作的電池在高倍率充放電條件下具有優異的循環性能。
文檔編號H01M10/0525GK103022415SQ201110287370
公開日2013年4月3日 申請日期2011年9月26日 優先權日2011年9月26日
發明者馬永軍, 王向慧, 郭姿珠 申請人:比亞迪股份有限公司