[发明专利]一种预锂化负极极片及其制备方法

说明书

本发明公开了一种预锂化负极极片及其制备方法，所述负极极片包括负极材料层、预锂化层及铜集流体，所述负极材料包括负极活性材料、导电剂、粘接剂，所述预锂化层包括锂源、粘接剂，所述预锂化层处于正极材料层与铜集流体之间，其制备方法包括（1）将金属锂粉与粘接剂加入溶剂中混合均匀，然后通过喷涂涂覆在铜集流体表面，经干燥，热处理，制得预锂化极片；（2）将负极活性材料、导电剂、粘接剂混合分散均匀，然后涂覆在步骤1制备的预锂化极片表面，高温烘干得到预锂化负极极片。本发明制备的负极极片可弥补化成形成SEI膜所损失的锂源，提高锂离子电池首次库伦效率，提升锂离子电池能量密度，其制备方法操作简单，易于大规模生产。

技术领域

本发明属于锂离子电池技术领域，具体涉及到一种预锂化负极极片及其制备方法。

背景技术

近年来，为适应新能源汽车、智能电网、分布式储能等快速发展的需求，开发具有高能量密度、高安全性和长循环寿命的锂离子电池成为当今储能领域的研究热点。传统的锂离子电池由过渡金属氧化物正极以及石墨负极构成。由于石墨负极在首次充放电过程中形成SEI膜会消耗正极材料中的活性锂离子，导致锂离子电池首圈库伦效率较低，从而限制了锂离子电池能量密度的提升。而现阶段研究火热的硅基材料首次库伦效率相对石墨更低。因此，需要有效的方法提高锂离子电池首次库伦效率，提升锂离子电池能量密度以满足现阶段对能量密度的要求。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种预锂化负极极片及其制备方法，旨在提高锂离子电池首次库伦效率，提升锂离子电池的能量密度。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：

一种预锂化负极极片，所述的预锂化负极极片包括负极材料层、预锂化层及铜集流体，所述的负极材料包括负极活性材料、导电剂、粘接剂，所述的预锂化层包括锂源、粘接剂，所述的预锂化层处于正极材料层与铜集流体之间。

所述的负极活性材料为石墨、硅材料中的一种或多种。

所述的预锂化层的锂源为金属锂粉末。

所述的预锂化层的粘接剂为聚丙烯腈、聚多巴胺中的一种或多种。

如上所述的一种预锂化负极极片制备方法，包括以下步骤：

步骤1：将金属锂粉与粘接剂加入溶剂中混合均匀，然后通过喷涂涂覆在铜集流体表面，经烘箱进行干燥，然后进行热处理，制得预锂化极片；

步骤2：将负极活性材料、导电剂、粘接剂混合分散均匀，然后涂覆在步骤1制备的预锂化极片表面，高温烘干即可得到预锂化负极极片。

所述的步骤1中热处理温度为90~200℃。

一种预锂化负极极片，由上述所述的一种预锂化负极极片的制备方法制备。

本发明的有益效果在于：本发明制备的负极极片含有一层预锂化层，经过热处理可有效提高预锂化层与铜集流体、预锂化层与负极材料层的粘接性；同时预锂化层含有金属锂粉，弥补了化成形成SEI膜所损失的锂源，提高了锂离子电池首次库伦效率，提升了锂离子电池的能量密度；此外，该制备方法操作简单，易于大规模生产。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。

实施例1：

步骤1：将金属锂粉与聚丙烯腈按照3:1质量比加入溶剂中混合均匀，然后通过喷涂涂覆在铜集流体表面，经烘箱进行干燥，然后进行120℃热处理，制得预锂化极片；

步骤2：将负极活性材料、导电剂、粘接剂按照95:1:4质量比混合分散均匀，然后涂覆在步骤1制备的预锂化极片表面，高温烘干即可得到预锂化负极极片。

实施例2：