[發明專利]鋰電池正負極材料液相補鋰方法

有效

• 申請號: 201911413503.0
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN111180660B
• 公開（公告）日: 2023-02-03
• 發明（設計）人: 陳青華;伍小波;房冰;胡盼
• 申請（專利權）人: 蘭溪致德新能源材料有限公司
• 主分類號: H01M4/04
• 分類號: H01M4/04;H01M4/139
• 代理公司: 北京久誠知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11542
• 代理人: 余罡

本發明提供了一種鋰電池正負極材料補鋰方法，涉及鋰電池補鋰技術領域。該方法包括正負極材料活化處理；活化處理后的正負極材料與鋰源混合均勻；混合物熱處理；熱處理后的混合物進行分級。通過對正負極材料活化，降低正負極材料補鋰反應能壘，降低補鋰溫度，提高補鋰效率；同時正負極材料的活化處理在固相正負極內部形成缺陷通道，促進了鋰源進入內部，從而提高了內部補鋰率；活化處理在固相正負極內部與表面形成了三維網絡無定形碳通道，有效提高了電子傳輸速度。本發明解決了以往補鋰無法深入至正負極材料內部的問題，提高了補鋰的效率和速度。

技術領域

本發明涉及鋰電池補鋰技術領域，具體涉及一種鋰電池正負極材料補鋰方法。

背景技術

鋰電池在首周循環時，存在負極SEI的形成、負極材料顆粒因脫落而失活、鋰金屬的不可逆沉積等過程，消耗正極的活性鋰，降低電池的可利用能量。

補鋰技術用于預補償首周充放電中的活性鋰損失。能夠增加電池首周可逆容量，增加實際電池能量密度，實現負極材料體積的預膨脹，減少材料顆粒在嵌鋰過程中的破裂和極化，提升負極的機械穩定性和循環性，甚至可形成人造SEI膜，因而可取代電池的化成步驟。

近年來，隨著電子和計算機工業的發展，對鋰電池正負極材料的補鋰要求越來越高。現有技術對于鋰電池正負極補鋰主要采用化學法、電化學法及火法冶金等手段，但是現有的液相補鋰，只能補鋰在固相負極材料表面，而無法深入內部。

發明內容

(一)解決的技術問題

針對現有技術的不足，本發明提供了一種鋰電池正負極材料補鋰方法，解決了現有的液相補鋰，只能補鋰在固相負極材料表面，而無法深入內部的技術問題。

(二)技術方案

為實現以上目的，本發明通過以下技術方案予以實現：

一種鋰電池正負極材料補鋰方法，所述補鋰方法的步驟包括:

正負極材料活化處理；

活化處理后的正負極材料與鋰源混合，球磨攪拌得到混合物；

所述混合物熱處理；

熱處理后的混合物進行分級。

優選的，所述活化處理的步驟包括：

活化劑與正負極材料混合均勻；

混合均勻的活化劑與正負極材料進行干燥與熱處理；

干燥與熱處理后在氣體保護冷卻至室溫。

優選的，活化處理后的正負極材料與鋰源混合后經球磨攪拌得到混合物。

優選的，所述干燥與熱處理工藝為：溫度為200-3000℃，時間為0.1～15h。

優選的，所述活化劑包括0～1M的HCl、0～3M的HF、0～1M的高錳酸鉀、0～1M的硝酸鈉中的一種或多種。

優選的，所述鋰源包括液相和/或固相鋰源。

優選的，所述液相鋰源包括硝酸鋰、鹵化鋰和硫酸鋰中的一種或多種。

優選的，所述熱處理的步驟為：

在真空條件下混合物輸送至補鋰室，在200-5000℃條件下，保溫1h～10h。

優選的，所述分級的步驟為：氣流磨或機械磨整形處理除去表面氧化膜，過篩分級處理。

本發明另一方面提供通過所述的鋰電池正負極材料補鋰方法制備得到的鋰電池正負極材料。

(三)有益效果