[发明专利]测试预锂化锂粉的比容量的方法及其应用

权利要求书

1.一种测试预锂化锂粉的比容量的方法，其特征在于，包括：

(1)将惰性锂粉、粘结剂、导电剂和有机溶剂混合，以便形成锂粉浆料；

(2)将所述锂粉浆料转移到集流体上，干燥并辊压，以便得到工作电极；

(3)根据所述工作电极重量、所述集流体重量以及所述惰性锂粉的比例进行计算，以便得到所述集流体上的锂粉负载量；

(4)将所述工作电极和惰性金属箔组装成扣式电池；

(5)以所述工作电极为正极，所述惰性金属箔为负极，采用充电工步，以便将所述工作电极中的锂沉积到所述惰性金属箔上；

(6)根据所述充电工步所得电量以及所述锂粉负载量，计算所述惰性锂粉的有效比容量。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述惰性锂粉、所述粘结剂和所述导电剂的质量比为(20～70):(10～40):(20～50)；

任选地，所述惰性锂粉的粒径D50为5～50μm；

任选地，所述惰性锂粉中Li金属的含量为70～99wt％；

任选地，所述惰性锂粉包括由锂金属或锂合金构成的内核以及由惰性层构成的外壳；

任选地，所述锂合金包括Li以及Mg、Al、Si、Cu、Zn、K、Na、Co、Sn、Ca、Ti、Fe和Ni中的至少一种；

任选地，所述惰性层包括无机物或有机物，所述无机物选自Li₂CO₃、LiF、LiI和Li₂S中的至少一种；

任选地，所述有机物包括小分子有机物和聚合物，所述小分子有机物选自碳数量为16到35的烃类有机物中的至少一种；

任选地，所述粘结剂选自PTFE、PVDF、NBR、PAN、PVDF-HFP共聚物、PPy、PANI、PTh和PPTA中的至少之一；

任选地，所述导电剂选自导电碳黑、乙炔黑、导电石墨、科琴黑、VGCF、CNT和石墨烯中的至少之一；

任选地，所述有机溶剂选自苯、甲苯、二甲苯、乙醚、丙酮、EC、PC、DEC、EMC、DMC、乙醇、NMP、DMSO、DMF、三氟乙酸和三氯甲烷中的至少之一。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，采用涂布的方法将所述锂粉浆料转移到所述集流体上；

任选地，在步骤(2)中，所述干燥的条件为真空度不高于-88kPa，温度为60-120℃，时间为1-6h；

任选地，在步骤(2)中，所述集流体选自Cu、Fe、Ni、Au和Pt中的任一种；

任选地，在步骤(3)中，所述集流体上锂粉的单位面积负载量为0.1～3mg/cm²。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(4)中，所述惰性金属箔选自Cu、Fe、Ni、Al、Ti、Ag、Au和Pt中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(5)中，采用低倍率的充电工步进行放电电量的标定，采用的充电倍率为0.005～0.1C；

任选地，截止电压为0.5～2.5V。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)～步骤(4)均在干燥环境下完成；

任选地，所述方法还包括：

记录步骤(1)～步骤(4)的环境温度、湿度、气氛组成和所需时长，以便将锂粉的有效比容量与所述环境温度、湿度和所需时长建立对应关系。

7.一种权利要求1-6任一项所述的方法在惰性锂粉预锂化负极片中的应用。

8.一种预锂化负极片，其特征在于，惰性锂粉在所述预锂化负极片中的有效比容量为2000～3750mAh/g，所述2000～3750mAh/g的有效比容量是采用权利要求1-6任一项所述的方法测试得到的。

9.一种锂电池，其特征在于，所述锂电池具有权利要求8所述的预锂化负极片。

10.一种电动汽车，其特征在于，所述电动汽车具有权利要求9所述的锂电池。