[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

说明书

本发明涉及锂电池技术领域，特别涉及一预锂化材料的制备方法，该制备方法包括：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；对烧结产物的外表面进行脱锂处理，获得所述预锂化材料。工艺整体无需采用有机溶剂对锂源进行加热熔融处理，环境友好，工艺简单易操作。预锂化工艺对环境要求低，工艺整体的安全性高。本发明还提供一种前驱体材料、预锂化材料、锂电池负极浆料及锂电池。

技术领域

本发明涉及锂电池技术领域，特别涉及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。

背景技术

锂离子电池由于具有高的能量密度，循环寿命长，安全性好，无记忆效应等特点，作为主要的储能器件成功应用于移动电源领域。为了进一步满足锂离子电池在电动汽车，智能电网等大功率用电场景的使用，需要进一步提高锂离子电池的安全性和能量密度。

目前的锂离子电池体系，其负极材料在第一圈放电过程中会生成不可逆的SEI，使得在第一圈有一部分锂离子被不可逆地消耗掉，这样就降低了锂离子电池的能量密度；为了进一步提高电池的能量密度，各种高比容量的合金负极被应用，但是这些合金材料的首次库伦效率更低，这样就更加消耗了有限的锂源，降低了电池的整体能量密度。因此，提高电池的首次库伦效率成为了一种有效提高电池能量密度的方法。其中预锂化技术提出在电池化成首周补充锂离子，成为最有可能的解决方案。

现有的预锂化技术中，通常是采用有机溶剂对金属锂源进行加热熔融，后续还会涉及有机溶剂去除的工艺步骤，对环境不友好。此外，现有的预锂化技术工艺复杂，安全性差。一般是组装成电池的过程中在负极片上负载一层金属锂，这种方法对电池的组装提出了更加苛刻的要求，电池的一致性也很难保证。因此有必要提出一种预锂化材料及其制备方法来弥补这种技术瓶颈。

发明内容

本发明提供一种预锂化材料的制备方法，以解决上述现有技术中预锂化制备工艺存在的问题。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。

在本发明一些示例性的实例中，所述预锂化材料的制备方法，包括：

将前驱体材料与锂源在惰性气氛的保护下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进行烧结、冷却，获得烧结产物；

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。

在上述实施例中，提供一种全新的预锂化材料的制备工艺，整个工艺未采用有机溶剂对锂源进行加热熔融处理，而是选用了一种具有核壳结构的前驱体材料与锂源在惰性氛围的保护下进行烧结，通过烧结工艺，使得锂离子可以通过前驱体材料的外壳进入到内核并存储与该内核中，获得烧结产物。预锂化材料可以作为锂离子电池负极或正极的材料，对锂离子电池进行补锂，避免因锂离子被不可逆地消耗掉，从而降低锂离子电池的能量密度。