[发明专利]一种电化学预锂方法、预锂负极片及锂电池

说明书

本申请提供了一种电化学预锂方法、预锂负极片及锂电池，其中，所述方法包括：提供待预锂的负极片；在还原性气体环境下，对所述负极片进行热处理；在经热处理后，对所述负极片进行电化学预锂处理。本申请中，在还原性气体环境下对负极片进行热处理，不仅可以去除极片表面吸附的亲水氧化物基团并产生褶皱及刻蚀孔道，加深电解液浸入及预锂的均匀性，还可以与负极表面反应生成还原性基团，提高了电解液与极片材料的亲和性，从而提高锂源利用率，节省预锂成本；同时，还可以通过调节气源通气时间，精确控制极片表面受刻蚀程度，可以在保证表面预处理效果的前提下，提升极片补锂量及补锂强度。

技术领域

本申请涉及锂电池技术领域，特别是涉及一种电化学预锂方法、预锂负极片及锂电池。

背景技术

硅作为下一代大容量锂离子电池的负极材料，却存在脱锂/嵌锂过程中有较大的体积膨胀和巨大的容量衰减问题，导致锂电池的固体电解质界面膜(SEI膜)不稳定。稳定的SEI膜是延长电池循环寿命的主要因素，而锂离子电池在充放电过程中SEI膜的形成与破坏会持续不断地消耗锂离子，导致锂离子电池的首次库仑效率低和循环寿命短。

针对上述问题，目前较为有效的方法是在电极正式充放电循环之前，通过电化学补锂技术在负极上预先加入少量锂源，以平衡反应中过量消耗的锂，补充副反应和SEI膜形成过程中阴极锂的消耗，从而提高首次库仑效率、延长电池循环寿命、缓解体积膨胀。

电化学补锂技术虽然可以在一定程度上实现负极的补锂，但因负极颗粒表面可吸附锂离子的活性位点较少、颗粒较为致密、导电性差、电解液难以浸入等原因，其补锂效果均不理想。

因此，现有技术还有待改进。

发明内容

本申请所要解决的技术问题是提供一种电化学预锂方法、预锂负极片及锂电池，以解决现有通过电化学预锂处理对负极片进行预锂的补锂效果不佳的技术问题。

为了解决上述问题，本申请是通过如下技术方案实现的：

本申请提出了一种电化学预锂方法，其中，包括：

提供待预锂的负极片；

在还原性气体环境下，对所述负极片进行热处理；

在经热处理后，对所述负极片进行电化学预锂处理。

进一步地，所述的方法中，所述还原性气体包括NH₃、H₂、CH₄、CO中的至少一种。

进一步地，所述的方法中，所述还原性气体包括NH₃、H₂。

进一步地，所述的方法中，所述还原性气体中，NH₃与H₂的流量之比为1:4～4:1。

进一步地，所述的方法中，对所述负极片进行等离子体处理的过程中，所述还原性气体中，NH₃与H₂的流量之比为1:2～2:1。

进一步地，所述的方法中，所述热处理温度为100℃～800℃，时间为0.5～2h。

进一步地，所述的方法中，在还原性气体环境下，对所述负极片进行热处理之前，所述方法还包括：

在无氧环境下，对所述负极片进行烘烤处理。

进一步地，所述的方法中，所述烘烤处理的温度为100℃～800℃、时间为30s～30min。

本申请还提供了一种预锂负极片，其中，采用如上述的方法处理得到。

本申请还提供了一种锂电池，其中，包括如上述的预锂负极片。

与现有技术相比，本申请实施例包括以下优点：