[發明專利]電極活性材料的化學鋰化

有效

• 申請號: 201710754830.7
• 申請日: 2017-08-29
• 公開（公告）號: CN107799726B
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發明（設計）人: A.貢澤
• 申請（專利權）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: H01M4/1395
• 分類號: H01M4/1395;H01M10/0525;H01G11/50
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 段菊蘭;楊思捷

1.一種用于制備電化學能量存儲系統（2）的方法，所述電化學能量存儲系統（2）包括至少一個電極（21, 22），該電極（21, 22）包括至少一種預鋰化的電極活性材料（41，42）和至少一個集流體（31，32），其中所述電極活性材料（41, 42）與式Li-R的有機鋰化合物反應來進行鋰化，其中基團R選自：

-直鏈或支鏈、飽和或不飽和的具有5至12個碳原子的脂族或雜脂族烴基，其中所述雜脂族烴基包含至少一個選自S、N和O的雜原子，

-具有5至12個碳原子的環脂族或雜環脂族烴基，其中所述雜環脂族烴基包含至少一個選自Si、S、N和O的雜原子，和

-具有5至9個碳原子的雜芳族烴基，其包含至少一個選自Si、S、N和O的雜原子，

并且其中所述電化學能量存儲系統（2）是鋰電池組或鋰離子電池組或含鋰的混合型超級電容器。

2.根據權利要求1所述的方法，其中所述至少一個電極（21, 22）是陽極。

3.根據權利要求1或2所述的方法，其中所述基團R選自：

-具有5至9個碳原子的直鏈或支鏈的飽和脂族烴基；

-具有5至9個碳原子的直鏈或支鏈的飽和雜脂族烴基，其包含至少一個選自S、N和O的雜原子；

-具有5至9個碳原子的環脂族飽和烴基，

-具有5至9個碳原子的雜環脂族飽和烴基，其包含至少一個選自Si、S、N和O的雜原子，

-具有5至9個碳原子的單環雜芳族烴基，其包含至少一個選自Si、S、N和O的雜原子。

4.根據權利要求1或2所述的方法，其中所述基團R選自戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、芐基、2-噻吩基、3-噻吩基、2-呋喃基和3-呋喃基。

5.根據權利要求1或2所述的方法，其中所述電極活性材料（41, 42）是含硅的電極活性材料（41, 42）。

6.根據權利要求1或2所述的方法，其中所述電極活性材料（41, 42）包括元素硅、含硅合金或含硅復合材料。

7.根據權利要求1或2所述的方法，其中所述方法包括以下方法步驟：

a）使電極活性材料（41, 42）與式Li-R的有機鋰化合物反應；

b）除去任選未反應的式Li-R的有機鋰化合物以及任選生成的副產物R-H和溶劑，從而形成預鋰化的電極活性材料（41, 42）；

c）將所述預鋰化的電極活性材料（41, 42）施加到集流體（31，32）表面的至少一部分上；

d）提供包括至少兩個電極（21, 22）和至少一個隔膜18的至少一個電化學電池，其中所述電極（21, 22）中的至少一個已經通過根據方法步驟a）至c）的方法制備，所述隔膜布置在所述至少兩個電極（21, 22）之間，其中將所述兩個電極（21, 22）和所述隔膜18的布置置入殼體中并用電解質組合物15填充，使得所述電極（21, 22）和所述隔膜18被所述電解質組合物15完全包圍。

8.根據權利要求1或2所述的方法，其中，所述方法包括以下方法步驟：

a）將所述電極活性材料（41, 42）施加到集流體（31，32）表面的至少一部分上；

b）使施加在所述集流體（31，32）上的電極活性材料（41, 42）與式Li-R的有機鋰化合物反應；

c）除去任選未反應的式Li-R的有機鋰化合物以及任選生成的副產物R-H和溶劑，從而形成具有預鋰化的電極活性材料（41, 42）的電極（21, 22）；

d）提供包括至少兩個電極（21, 22）和至少一個隔膜18的至少一個電化學電池，其中所述電極（21, 22）中的至少一個已經通過根據方法步驟a）至c）的方法制備，所述隔膜布置在所述至少兩個電極（21, 22）之間，其中將所述兩個電極（21, 22）和隔膜18的布置置入殼體中并用電解質組合物15填充，使得所述電極（21, 22）和所述隔膜18被所述電解質組合物15完全包圍。