[发明专利]制备补锂的负极的方法、补锂的负极和锂离子二次电池

说明书

提供了一种补锂的负极，其制备方法和包括该补锂的负极的锂离子二次电池。制备补锂的负极的方法包括：在负极材料层表面上通过真空镀膜形成锂膜和/或锂复合材料膜，其能针对不同的电池体系精确控制补锂量，补充电池形成SEI膜消耗的锂，提高电池的容量。

技术领域

本发明涉及锂离子二次电池的领域，尤其涉及到一种补锂的负极，其制备方法和包括该补锂的负极的锂离子二次电池。

背景技术

近年来，随着智能手机、平板电脑、电动汽车等电器产品对高比能量化学电源的需求，迫切需求高比能量的化学电源。目前使用的锂离子二次电池比能量发展空间有限，通过负极补锂的方式电池的比能量会提高很多，负极补锂能提高电池比能量的原因是电池首次充电时负极形成固体电解质界面膜(SEI膜)消耗部分的锂离子，导致首次充放电的库伦效率低，例如碳材料的首次库伦效率在90％左右，硅基材料的首次库伦效率在65％～85％。采用负极补锂的方法，首次库伦效率能提高10％～20％左右，锂离子二次电池比能量得到相应的提高。

已有通过负极补锂的方式提高锂离子二次电池的比能量的报道，中国专利公告号CN102916165A通过将有机锂溶液喷洒或滴加于负极片的表面，使有机锂溶液中的锂离子还原得到金属锂，实现负极补锂。有机锂的试剂比较昂贵，需要加入比金属锂还原性更强的物质才能将锂离子还原成金属锂，增加了成本，并且补锂的工艺路线复杂；中国专利公开号CN104993098A采用锂粉做为负极补锂的锂源，锂粉颗粒小，颗粒粒径微米级，操作时存在颗粒到处飞的现象，对操作环境要求很严格，存在安全隐患。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本发明旨在提供一种简单实用的制备补锂的负极的方法，其能针对不同的电池体系提供不同的补锂量。

本发明的上述目的可以通过以下技术方案实现。

根据本发明的一个方面，提供一种制备锂离子二次电池的补锂的负极的方法，包括：在负极极片的活性材料层表面上通过真空镀膜形成锂膜和/或锂复合材料膜。

根据本发明的另一个方面，提供一种补锂的负极，其由上述方法获得。

根据本发明的再一个方面，提供一种锂离子二次电池，其包括上述的补锂的负极。

通过本发明方法得到的补锂负极，可以批量应用于锂离子二次电池，能针对不同的电池体系提供不同的补锂量，提高锂离子二次电池的比能量。例如：以补锂的硅碳材料为负极，镍钴铝三元材料为正极的电池体系，比容量可以达到174mAh/g(0.2C的充放电倍率下)以上。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本发明的一个实施方案的成卷补锂负极的正视图。

图2为图1的成卷补锂负极沿A-A线的剖面图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的一些具体实施方式进行描述。应当理解，在不脱离本发明的范围或精神的情况下，本领域技术人员能够根据本公开的教导设想其他各种实施方案并能够对其进行修改。因此，以下的具体实施方式不具有限制性意义。

除非另外指明，否则说明书和权利要求中使用的表示特征尺寸、数量和物理特性的所有数字均应该理解为在所有情况下均是由术语“约”来修饰的。因此，除非有相反的说明，否则说明书和所附权利要求书中列出的数值参数均是近似值，本领域的技术人员能够利用本文所公开的教导内容寻求获得的所需特性，适当改变这些近似值。用端点表示的数值范围的使用包括该范围内的所有数字以及该范围内的任何范围，例如，1至5包括1、1.1、1.3、1.5、2、2.75、3、3.80、4和5等等。