[发明专利]高能Li离子电池的阳极预锂化

权利要求书

1.一种用于改善锂离子电池的容量的方法，所述方法包括：

提供包含阴极、阳极和辅助电极的三电极系统；

确定阳极负载量，并将所述阳极负载至所确定的阳极负载量；以及

用来自所述辅助电极的锂预锂化所述阳极，其中预锂化效率基于所述阳极负载量。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述辅助电极是锂金属电极或磷酸铁锂电极。

3.根据权利要求1和2中任一项所述的方法，其中，所述阳极是氧化硅/石墨阳极、硅/石墨阳极或者石墨阳极。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述预锂化效率随着所述阳极负载量的减少而提高。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，进一步包括控制所述阳极被预锂化的速率。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，控制所述速率包括调节用于预锂化所述阳极的电流密度。

7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，进一步包括控制所述阳极被预锂化的程度。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，控制所述程度包括控制所述阳极被预锂化的持续时间。

9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述阳极负载量包括所述阳极的集流体的相对侧上的大于或等于100g/m²的负载或者大于或等于7mAh/cm²的面积容量。

10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述阳极负载量包括所述阳极的集流体的相对侧上的小于或等于190g/m²的负载或者小于或等于13mAh/cm²的面积容量。

11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，预锂化所述阳极包括将所述阳极预锂化至预定预锂化百分比，所述预定预锂化百分比为5％到30％。

12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，改善所述容量包括所述锂离子电池具有大约90％的初始库仑效率。

13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，改善所述容量包括所述锂离子电池具有0.1C下大于83安时的首次放电容量。

14.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，改善所述容量包括所述锂离子电池具有0.3C下大于82安时的二次放电容量。

15.根据前述权利要求中任一项所述的方法，进一步包括在预锂化所述阳极之后去除所述辅助电极。

16.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，预锂化所述阳极包括电化学预锂化所述阳极，其中来自所述辅助电极的锂离子通过电解质溶液迁移以嵌入所述阳极或与所述阳极合金化。

17.一种用于制造大型电化学电池单元的方法，所述方法包括：

提供包含阴极、阳极和辅助电极的三电极系统；

基于所述大型电化学电池单元的期望设计和应用确定阳极负载量；

将所述阳极负载至所述阳极负载量；

将所述阴极、所述阳极和所述辅助电极包含在所述大型电化学电池单元中；

用电解质溶液填充所述大型电化学电池单元；

基于所述阳极负载量将所述阳极电化学预锂化至期望预锂化量；以及

去除所述辅助电极，并真空密封包含所述阳极和所述阴极的所述大型电化学电池单元。

18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述辅助电极是锂金属电极或磷酸铁锂电极。