[發明專利]提高鋰離子電池容量的方法

在審

• 申請號: 201811412607.5
• 申請日: 2018-11-26
• 公開（公告）號: CN109616705A
• 公開（公告）日: 2019-04-12
• 發明（設計）人: 張俊乾;呂浡;李雨
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: H01M10/42
• 分類號: H01M10/42;H01M10/44
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙) 31205
• 代理人: 顧勇華

1.一種提高鋰離子電池容量的方法，其特征在于，通過部分充放電的手段來實現，其步驟如下：

a.使用理論容量不低于372mAh/g的高容量電極材料作為電極活性材料，制作鋰離子電池；

b.對電池進行部分充放電循環，使電極中的活性材料只進行部分鋰化/脫鋰化，從而在充放電過程中控制鋰離子電池的充電或放電深度；

利用在所述步驟a制備鋰離子電池并采用在所述步驟b的方法，來調控和提高鋰離子電池的循環容量。

2.根據權利要求1所述提高鋰離子電池容量的方法，其特征在于：在所述步驟b中，充放電過程中進行部分充放電循環的方法包括：縮小充放電過程中充放電的電壓范圍、控制充放電容量在一個低于電極活性材料理論容量的定值、或者二者結合的容量-電壓組合控制部分充放電方法。

3.根據權利要求2所述提高鋰離子電池容量的方法，其特征在于：當采用縮小充放電過程中充放電的電壓范圍的方法時，通過降低上限電壓或提高下限電壓，來實現鋰離子電池的部分充放電過程。

4.根據權利要求3所述提高鋰離子電池容量的方法，其特征在于：當采用縮小充放電過程中充放電的電壓范圍的方法時，設定鋰硅電池的充放電電壓范圍70-1000mV。

5.根據權利要求3所述提高鋰離子電池容量的方法，其特征在于：在所述步驟a中，采用由50wt％納米硅顆粒、25wt％導電劑和25wt％粘結劑組成硅復合材料電極活性層，制作鋰硅電池；然后在所述步驟b中，采用控制充放電容量在一個低于電極活性材料理論容量的設定值，進行鋰離子電池部分充放電循環控制。

6.根據權利要求2所述提高鋰離子電池容量的方法，其特征在于：當采用控制充放電容量在一個低于電極活性材料理論容量的設定值時，通過控制容量低于選用的電極材料理論容量，來實現鋰離子電池的部分充放電過程。

7.根據權利要求6所述提高鋰離子電池容量的方法，其特征在于：當采用控制充放電容量在一個低于電極活性材料理論容量的設定值時，首先采用恒流循環來控制充放電容量，當充放電容量無法達到設定值時，再通過改變循環方式，將僅采用恒流循環改為恒流循環結合恒壓循環的方式，來保持充放電容量達到設定值。

8.根據權利要求2所述提高鋰離子電池容量的方法，其特征在于：當采用容量-電壓組合控制部分充放電方法時，首先采用恒流循環來控制充放電容量，當充放電容量無法達到設定值時，采用直接繼續在設定電壓窗口下恒流充放電循環。

9.根據權利要求6或8所述提高鋰離子電池容量的方法，其特征在于：在所述步驟a中，采用由50wt％納米硅顆粒、25wt％導電劑和25wt％粘結劑組成硅復合材料電極活性層，制作鋰離子電池；然后在所述步驟b中，采用控制充放電容量在一個低于電極活性材料理論容量4200mAh/g的設定值，進行鋰離子電池部分充放電循環控制

10.根據權利要求1所述提高鋰離子電池容量的方法，其特征在于：在所述步驟a中，采用硅和硫中任意一種材料為電極材料作為高容量鋰離子電池電極材料。