[發明專利]鋰化電活性材料的方法

在審

• 申請號: 202011404869.4
• 申請日: 2020-12-04
• 公開（公告）號: CN112928241A
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發明（設計）人: J·D·凱恩;A·C·博貝爾;N·P·皮聰卡;R·D·施米德特;A·K·薩奇德夫;M·W·維布魯格
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作有限責任公司
• 主分類號: H01M4/139
• 分類號: H01M4/139;H01M4/13;H01M10/0525
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 徐厚才;楊思捷

1.形成鋰化的電活性材料的方法，所述方法包括：

在室溫下將電活性材料前體分散在包含鋰基鹽的電解質中以形成電解質混合物；和

使所述電解質混合物與鋰源接觸以使所述鋰源離子化并形成鋰離子(Li⁺)，其中所述鋰離子(Li⁺)與所述電解質混合物中的電活性材料前體反應以形成鋰化的電活性材料。

2.根據權利要求1所述的方法，其中在鋰離子(Li⁺)與所述電解質混合物中的電活性材料前體反應之后，所述鋰化的電活性材料處于第一狀態，并且所述方法進一步包括電化學放電所述鋰化的電活性材料以具有所述第一狀態下的鋰化的電活性材料中存在的總鋰的小于或等于大約40%。

3.根據權利要求1所述的方法，其中在鋰離子(Li⁺)與所述電解質混合物中的電活性材料前體反應之后，所述鋰化的電活性材料處于式Li_4.4xSi其中0.75 ≤ x ≤ 1表示的第一狀態，并且所述方法進一步包括電化學放電所述鋰化的電活性材料至式Li_4.4xSi其中0.015≤ x ≤ 0.5表示的第二狀態。

4.根據權利要求2所述的方法，其中所述形成鋰化的電活性材料的方法是連續流動過程，并且所述分散和接觸發生在第一容器中并且所述電化學放電發生在第二容器中，其中所述第一和第二容器由與所述電解質混合物不反應的材料形成，并且所述第一和第二容器流體連通并且所述鋰化的電活性材料由第一容器流至第二容器。

5.根據權利要求4所述的方法，其中所述第二容器包括對電極，所述對電極包含石墨、磷酸鋰(Li₃PO₄)(LPO)和鈦酸鋰(Li₂TiO₃)(LTO)中的一種或多種，并且所述對電極設置在隔離體內。

6.根據權利要求5所述的方法，其中所述方法包括向所述對電極施加電壓偏置，其中，在施加電壓偏置時，放電的鋰離子(Li⁺)由鋰化電活性顆粒移動至對電極以形成具有第二狀態的鋰化的電活性材料，其中所述電壓偏置為大于或等于大約0.1 V至小于或等于大約24 V，并且所述電壓偏置施加大于或等于大約1分鐘至小于或等于大約24小時。

7.根據權利要求2所述的方法，其中所述分散和接觸發生在容器中，并且在電化學放電之前，所述方法進一步包括從所述容器提取鋰源并將對電極設置在所述容器中并進行所述電化學放電。

8.根據權利要求2所述的方法，其中所述方法進一步包括分離所述鋰化的電活性材料，并且在電化學放電后，放電的鋰離子(Li⁺)被重新捕獲并再循環。

9.根據權利要求1所述的方法，其中所述鋰源涂覆通道流動反應器的內部通道，并且所述電解質混合物輸送穿過所述通道流動反應器。

10.根據權利要求1所述的方法，其中所述鋰源限定通道流動反應器的內部表面，并且所述電解質混合物輸送穿過所述通道流動反應器。