[發明專利]一種預鋰化電極

有效

• 申請號: 202010062547.X
• 申請日: 2020-01-19
• 公開（公告）號: CN111244458B
• 公開（公告）日: 2022-01-11
• 發明（設計）人: 安亞斌;馬衍偉;孫現眾;張熊;張曉虎
• 申請（專利權）人: 中國科學院電工研究所
• 主分類號: H01M4/62
• 分類號: H01M4/62;H01M10/052;H01M10/42;H01M10/058
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 安麗

1.一種預鋰化電極，其特征在于：所述預鋰化電極適于制備的三電極預鋰化工藝，由內部含鋰芯層和外部保護材料構成；含鋰芯層在與負極的充放電過程中發生反應而分解，在釋放鋰離子的同時完成對負極的嵌鋰，含鋰芯層的組成材料通過軋制成型或涂布在集流體上成型；所述內部含鋰芯層為對負極進行嵌鋰的材料，所述外部保護材料為隔絕空氣水分的保護層，且至少具有以下特征之一：

(1)外部保護材料在干燥時，全部或部分融化；

(2)外部保護材料在遇到電解液時，全部或部分溶解或溶脹；

(3)外部保護材料遇電解液在充放電過程中發生電化學反應而分解；

對于所述預鋰化電極的外部保護材料，其作用在于為含鋰芯層提供保護,隔絕空氣中能與內部含鋰芯層發生反應的各種氣體成分,并在后續儲能器件生產過程中的注液工序及化成工序失去隔絕作用,從而允許內部芯層的含鋰材料參與電化學反應,完成對負極的嵌鋰過程；

采用預鋰化電極對負極進行預鋰化時，僅需在封裝前放入預鋰化電極，預鋰化電極的外部保護層在后續的干燥、注液、化成過程中自動失效，無需其他額外操作。

2.如權利要求1所述的預鋰化電極，其特征在于：所述外部保護材料為聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚氧化乙烯、石蠟中的一種或幾種。

3.如權利要求1所述的預鋰化電極，其特征在于：所述外部保護材料為聚甲基丙烯酸甲酯、聚酰亞胺、聚碳酸酯、聚偏氟氯乙烯中的一種或幾種。

4.如權利要求1所述的預鋰化電極，其特征在于：所述外部保護材料為鋁箔、銅箔。

5.如權利要求1所述的預鋰化電極，其特征在于：所述含鋰芯層的材料為金屬鋰、鈍化鋰粉、氮化鋰、硫化鋰、氧化鋰、氫化鋰、鋰化石墨、鋰化硅基材料中的一種或幾種。

6.如權利要求1所述的預鋰化電極，其特征在于：所述含鋰芯層通過以下方法制備：將預鋰化材料的粉體與導電劑、粘結劑和溶劑通過機械混合的方式制備成電極漿料并涂布或層壓在集流體上制備成內部芯層。

7.如權利要求1所述的預鋰化電極，其特征在于：所述的含鋰芯層通過在惰性氣氛下軋制成箔材作為內部含鋰芯層。

8.如權利要求1所述的預鋰化電極，其特征在于：所述外部保護材料通過熱封、溶液浸漬或漿料涂布、真空蒸鍍的方式與所述內部含鋰芯層形成預鋰化電極。

9.如權利要求5所述的預鋰化電極，其特征在于：所述集流體為銅箔、鋁箔、鎳箔或所制備目標儲能器件的電極片。

10.如權利要求1或5所述的預鋰化電極，其特征在于：所述預鋰化電極含有引出電極。