[發明專利]一種預嵌鋰的鋰離子電池正極極片及預嵌鋰的方法

在審

• 申請號: 202011262177.0
• 申請日: 2020-11-12
• 公開（公告）號: CN114497459A
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 孟煥菊;屈國瑩;吳可
• 申請（專利權）人: 榮盛盟固利新能源科技有限公司
• 主分類號: H01M4/1391
• 分類號: H01M4/1391;H01M4/1397;H01M4/485;H01M4/505;H01M4/525;H01M4/58;H01M4/131;H01M4/136;H01M10/0525
• 代理公司: 北京思創大成知識產權代理有限公司 11614
• 代理人: 高爽

本發明屬于鋰離子電池技術領域，公開了一種預嵌鋰的鋰離子電池正極極片及預嵌鋰的方法。該方法包括如下步驟：S1：制備導電膠液；S2：將正極活性材料和A_mO_n/Li_5±xM_yN_zO₄加入到步驟S1制備的導電膠液中，攪拌均勻得到混合漿料；S3：將所述混合漿料涂覆在正極集流體上，烘干，得到預嵌鋰的鋰離子電池正極極片。本發明可以實現在正極中補鋰的目的，以補充SEI膜形成時消耗的鋰離子從而減少不可逆容量，提升電池的能量密度，延長電池的使用壽命。

技術領域

本發明屬于鋰離子電池技術領域，具體地，涉及的一種預嵌鋰的鋰離子電池正極極片及鋰離子電池正極預嵌鋰的方法。

背景技術

鋰離子電池自商業化應用以來，由于其能量密度高、工作電壓高、循環壽命長，無記憶效應等優點被廣泛應用在3C數碼領域以及動力汽車方面，隨著智能手機、無人機以及電動汽車的迅猛發展，鋰離子電池的能量密度越來越難滿足市場需求，因此新材料體系的開發受到廣泛的關注。硅材料的理論比容量遠遠大于石墨材料的理論比容量，但該材料嵌鋰后體積膨脹嚴重，極片料區粉化、脫落，嚴重影響電池的循環壽命，不具使用價值。硅氧材料嵌鋰后體積膨脹遠小于硅材料，可大大改善負極的壽命，但硅氧材料的首次效率較低，首次嵌鋰過程中會消耗大量的鋰離子，造成電池能量密度的大大降低，目前補鋰技術被認為是解決硅氧材料首效低的重要方法，因此提供一種操作簡單，補鋰效果好，成本低的補鋰方法極為重要。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術的不足，提出一種預嵌鋰的鋰離子電池正極極片及預嵌鋰的方法。本發明可以實現在正極中補鋰的目的，以補充SEI膜形成時消耗的鋰離子從而減少不可逆容量，提升電池的能量密度，延長電池的使用壽命。

為了實現上述目的，本發明一方面提供了一種鋰離子電池正極預嵌鋰的方法，該方法包括如下步驟：

S1：制備導電膠液；

S2：將正極活性材料和A_mO_n/Li_5±xM_yN_zO₄加入到步驟S1制備的導電膠液中，攪拌均勻得到混合漿料；

S3：將所述混合漿料涂覆在正極集流體上，烘干，得到預嵌鋰的鋰離子電池正極極片；

所述A_mO_n/Li_5±xM_yN_zO₄，0≤x≤3，0≤y≤1，0≤z≤1，y+z＝1，M選自Fe、Al、Co、Mn、Zn中的至少一種，N選自Fe、Al、Co、Mn、Zn、Ir、Pt、Ni、Sb、Te、Ti、V、Mo、Nb、B、Si、Ge、Sn中的至少一種，O為氧，A選自Al、Ti、Zn、Mg、Cu、V、Si、Ag、Ca、Zr、Nb、La中的至少一種，m、n為整數。

本發明另一方面提供了所述的鋰離子電池正極預嵌鋰的方法制備的預嵌鋰的鋰離子電池正極極片。

本發明的技術方案具有如下有益效果：

(1)本發明的鋰離子電池正極預嵌鋰的方法簡單易行，該方法與現有鋰離子電池正極制片工藝兼容，無需增加額外的生產設備，減少了生產投入，可以實現在正極中補鋰的目的，以補充SEI膜形成時消耗的鋰離子從而減少不可逆容量，提升電池的能量密度，延長電池的使用壽命。

(2)根據本發明方法制備的預嵌鋰的鋰離子電池正極極片可用于硅氧、硅碳、石墨等多種電池體系中。

本發明的其它特征和優點將在隨后具體實施方式部分予以詳細說明。

附圖說明

通過結合附圖對本發明示例性實施方式進行更詳細的描述，本發明的上述以及其它目的、特征和優勢將變得更加明顯。