[发明专利]预锂化锂离子电池硅基负极的中间缓冲膜的制备方法及使用方法

权利要求书

1.一种预锂化锂离子电池硅基负极的中间缓冲膜的制备方法，其特征在于步骤如下：

步骤1、制备多孔碳：将轻质组分沥青、活化剂、碳酸盐按照1～10∶0～10∶0～20的质量比分散至有机溶剂中形成混合溶液，经过搅拌、在60～120℃的温度下干燥；在惰性气氛下，在700～1000℃的温度下焙烧1～5h；利用0.1～1mol/L的盐酸清洗以除去过量的活化剂和碳酸盐，获得多孔碳，其中制备多孔碳的原料配比中活化剂、碳酸盐不取零；

步骤2、制备中间缓冲膜：将多孔碳、成膜添加剂及锂盐按照4～10∶1～10∶2～20的质量比分散至有机溶剂中，进行磁力搅拌后形成混合溶液，将混合溶液浇注在聚四氟乙烯模具中，在温度为80～120℃之下真空干燥处理后制得中间缓冲膜；

所述轻质组分沥青的制备：将煤沥青与甲苯按照1～10g∶40～300mL的比例进行混合，在室温下搅拌2～10h，经过真空抽滤得到滤液；将滤液在温度为60～100℃进行减压蒸馏处理后得到轻质组分沥青；所述搅拌速度为500～1000r/min；

所述中间缓冲膜用于对硅基负极极片进行预锂化，具体方法为：在惰性气氛条件下，自下而上依次放置硅基负极极片、中间缓冲膜和锂箔，并在硅基负极界面滴加10～50μL的电解液，在1～5kg的压力条件下进行预锂化，所述预锂化时间为0.1～6h。

2.根据权利要求1所述预锂化锂离子电池硅基负极的中间缓冲膜的制备方法，其特征在于：所述活化剂选自KOH、NaOH、LiOH、H₃PO₄、ZnCl₂中的至少一种。

3.根据权利要求1所述预锂化锂离子电池硅基负极的中间缓冲膜的制备方法，其特征在于：所述碳酸盐选自K₂CO₃、NaHCO₃中的至少一种。

4.根据权利要求1所述预锂化锂离子电池硅基负极的中间缓冲膜的制备方法，其特征在于：所述步骤1的搅拌是400～800r/min搅拌6～24h。

5.根据权利要求1所述预锂化锂离子电池硅基负极的中间缓冲膜的制备方法，其特征在于：所述锂盐选自LiTFSI、LiClO₄、LiBOB、LiBF₄、LiFSI、LiDFP、LiDFOB中的至少一种。

6.根据权利要求1所述预锂化锂离子电池硅基负极的中间缓冲膜的制备方法，其特征在于：所述成膜添加剂选自PVDF、PEO、PVP、PAN、PC、PMMA中的至少一种。

7.根据权利要求1所述预锂化锂离子电池硅基负极的中间缓冲膜的制备方法，其特征在于：所述步骤2中的有机溶剂选自N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、四氢呋喃、二甲基亚砜、氯仿、甲苯中的至少一种。

8.一种采用权利要求1～7所述任一项制备方法制备得到的预锂化锂离子电池硅基负极的中间缓冲膜对硅基负极极片进行预锂化的方法，其特征在于：在惰性气氛条件下，自下而上依次放置硅基负极极片、中间缓冲膜和锂箔，并在硅基负极界面滴加10～50μL的电解液，在1～5kg的压力条件下进行预锂化，所述预锂化时间为0.1～6h。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：所述硅基负极极片包含硅材料、硅碳复合材料、硅氧化合物材料中的一种或多种的复合物。