[发明专利]一种预锂化材料及制备、前驱体材料、锂电池负极浆料及锂电池有效

专利信息
申请号: 202011537305.8 申请日: 2020-12-23
公开(公告)号: CN112670474B 公开(公告)日: 2022-12-02
发明(设计)人: 于春辉;魏飞;张晨曦;林贤清;张迪;肖哲熙;朱畅 申请(专利权)人: 清华大学
主分类号: H01M4/36 分类号: H01M4/36;H01M4/38;H01M4/40;H01M4/587;H01M4/62;H01M10/0525
代理公司: 北京康盛知识产权代理有限公司 11331 代理人: 董娣
地址: 100084 北京*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 一种 预锂化 材料 制备 前驱 锂电池 负极 浆料
【权利要求书】:

1.一种预锂化材料的制备方法,其特征在于,包括:

将前驱体材料与锂源进行混合形成混合物;其中,所述前驱体材料包括内核和包覆于所述内核之外的外壳,所述内核用于存储锂或锂离子,所述外壳用于保护所述内核;

将上述混合物在惰性气氛的保护下依次进行烧结和冷却,获得烧结产物;烧结温度为150-1200 oC,从室温到所述烧结温度的升温速度控制在5-200℃/min;

对烧结产物的外表面进行脱锂处理,获得所述预锂化材料;

其中,所述内核为中空区域,所述外壳为碳化硅、氮化硅、氮化钛、二氧化钛、氧化铝中的一种或多种;或,

所述前驱体材料为Si@SiC,所述内核为Si,所述外壳为SiC;将Si@SiC与锂粉进行机械混合,获得所述混合物;将所述混合物在惰性气氛的保护下进行烧结、保温预设时长后进行冷却,最终获得所述烧结产物,其中烧结温度为150-450℃;将所述烧结产物进行脱锂处理,获得所述预锂化材料。

2.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述对烧结产物的外表面进行脱锂处理,具体包括:

将所述烧结产物与醇类溶剂进行混合,反应预设时间后过滤获得固体粉末;

将所述固体粉末进行烘干处理,获得所述预锂化材料。

3.如权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述醇类溶剂为甲醇、乙醇的一种或多种组合。

4.一种前驱体材料,其特征在于,所述前驱体材料为如权利要求1或2所述的预锂化材料。

5.一种预锂化材料,其特征在于,采用权利要求1或2所述的制备方法制得;或,采用如权利要求4所述的前驱体材料制得。

6.一种锂电池负极浆料,其特征在于,所述负极浆料由权利要求5所述的预锂化材料、导电剂、粘结剂和水组成;其中,所述预锂化材料:导电剂:粘结剂的质量比为65-85%:5-10%:5-30%;所述负极浆料的固含量在9-15%。

7.一种锂电池,其特征在于,其负极含有权利要求5所述的预锂化材料;或,其负极由权利要求6所述的锂电池负极浆料涂覆在集流体上制得。

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