[发明专利]一种锂离子电池正极电极预嵌锂方法

说明书

本发明公开了一种锂离子电池正极电极预嵌锂方法，包括以下步骤：制作导电液；将质量比为(0.99‑0.85)：(0.01‑0.15)的正极活性材料与Li₃P粉体加入到导电液中搅拌得到电极液；将电极液涂覆在铝箔上，得到预嵌锂的正极极片。本发明提供的预嵌锂方法简单易行，可直接应用于现有的锂离子电池混料制浆工艺，无需增加额外的生产设备即制作成本低，可在正极有效地提供额外的锂源来补充首次充放电过程中由于SEI膜形成而损失的锂，减少不可逆容量、提升能量密度。

技术领域

本发明涉及了锂离子电池技术领域，具体涉及一种锂离子电池正极电极预嵌锂方法。

背景技术

近年来随着国家对新能源行业的支持和大力推广，新能源汽车的市场占有率在逐渐增加，同时为消除人们对于电动汽车续航里程的焦虑，国家补贴政策越来越倾向于高能量密度电池，因此高能量密度电池应运而生。

目前锂离子电池常用的负极材料为石墨，石墨材料的循环稳定性好但其理论比容量低，难以满足高能量密度电池的需求，因此具有较高理论比容量的硅基负极材料受到了研究人员的广泛关注。纯硅材料在锂离子脱嵌过程中的有300—400％的体积膨胀，导致活性材料迅速粉化、电极内接触失效以及新固相电解质层SEI膜的重复生成，最终造成循环寿命衰减。为了改善硅负极的循环稳定性，研究者们做了各种改性。其中，硅氧化物(SiO_x,0x2)因具有较高的比容量，良好的循环稳定性引起了人们的特别关注。但该材料在首次充放电过程中会消耗大量电解液和正极活性材料中的锂离子，导致首次库伦效率低，不可逆容量大，大大降低了电池的能量密度，也严重制约了SiO_x负极材料在高比能锂离子电池中的应用。目前预嵌锂技术被认为是减少不可逆容量、提升能量密度的有效手段。

有鉴于此，亟需提供一种操作简单、制作成本低、能有效补充首次充放电过程由于SEI膜形成而消耗的锂、减少不可逆容量、提升能量密度的预嵌锂方法。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是提供了一种锂离子电池正极电极预嵌锂方法，包括以下步骤：

S1、制作导电液；

S2、将质量比值为(0.99-0.85)：(0.01-0.15)的正极活性材料与Li₃P粉体加入到导电液中搅拌得到电极液；

S3、将电极液涂覆在铝箔上，得到预嵌锂的正极极片。

在上述方法中，所述步骤S3包括以下步骤：

S31、将电极液除气泡；

S32、将步骤S31得到的电极液涂覆在铝箔上，并干燥处理，得到预嵌锂的正极极片。

在上述方法中，所述步骤S2中，搅拌的时间为2-5h。

在上述方法中，所述粘结剂为PVDF粉体，PTFE粉体中的一种或两者混合物。

在上述方法中，所述正极活性材料为钴酸锂、镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂中的一种或多种混合物。

在上述方法中，所述步骤S1具体包括以下制作步骤：

S11、将粘结剂加入到NMP中制成粘结剂溶液；

S12、将导电剂加入到粘结剂溶液中混合制得导电液。

在上述方法中，所述的粘结剂溶液的质量浓度为4％～10％。

在上述方法中，所述导电剂质量占粘结剂、导电剂、正极活性材料和Li₃P粉体质量总和的1％-5％。

在上述方法中，所述步骤S12中混合时间为1-4h。