[发明专利]一种安全稳定的活化负极有效
申请号: | 202210706751.X | 申请日: | 2022-06-21 |
公开(公告)号: | CN115036454B | 公开(公告)日: | 2023-06-02 |
发明(设计)人: | 吴凡;闫汶琳;李泓 | 申请(专利权)人: | 天目湖先进储能技术研究院有限公司;长三角物理研究中心有限公司;中国科学院物理研究所 |
主分类号: | H01M4/13 | 分类号: | H01M4/13;H01M4/133;H01M4/134;H01M4/139;H01M4/1393;H01M4/1395;H01M4/36;H01M4/58;H01M4/587;H01M4/62;H01M4/02 |
代理公司: | 天津知川知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 12249 | 代理人: | 郑聪 |
地址: | 213300 江苏省常州*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 安全 稳定 活化 负极 | ||
1.一种安全稳定的活化负极,其特征在于,负极具有由富锂相Li15Si4、LiC6编织呈三维织构状的导锂导电网络;所述呈三维织构状的导锂导电网络分布于无定形锂硅合金中;负极中所含金属锂和硅的Li/Si容量比在0.6以上;负极的负载为1mAh/cm2以上。
2.根据权利要求1所述的安全稳定的活化负极,其特征在于,负极中所含金属锂和硅的Li/Si容量比为0.8±0.1。
3.根据权利要求1所述的安全稳定的活化负极,其特征在于,负极的负载为2mAh/cm2以上。
4.根据权利要求1所述的安全稳定的活化负极,其特征在于,负极的负载为3.6mAh/cm2以上。
5.根据权利要求1所述的安全稳定的活化负极,其特征在于,负极的负载为4mAh/cm2以上。
6.根据权利要求1所述的安全稳定的活化负极,其特征在于,负极的负载为5mAh/cm2以上。
7.根据权利要求1所述的安全稳定的活化负极,其特征在于,负极的负载为6mAh/cm2以上。
8.权利要求1-7任一项所述的安全稳定的活化负极的制备方法,其特征在于,采用硅颗粒和硬碳颗粒混合研磨后,与粘结剂混合制成含硅层;将含硅层与锂片相邻设置作为负极,进行电池组装后活化即得。
9.根据权利要求8所述的安全稳定的活化负极的制备方法,其特征在于,负极中硅的质量在硅和硬碳总质量中的占比为20%-80%。
10.根据权利要求8所述的安全稳定的活化负极的制备方法,其特征在于,负极中硅的质量在硅和硬碳总质量中的占比为30%-60%。
11.根据权利要求8所述的安全稳定的活化负极的制备方法,其特征在于,负极中硅的质量在硅和硬碳总质量中的占比为40%±5%。
12.根据权利要求8所述的安全稳定的活化负极的制备方法,其特征在于,负极中原料硅和硬碳均为平均粒径在8μm以下的微米级颗粒。
13.根据权利要求8所述的安全稳定的活化负极的制备方法,其特征在于,活化后负极中硅的平均粒径为1.5±1.2μm,硬碳的平均粒径为2±1.5μm。
14.根据权利要求8所述的安全稳定的活化负极的制备方法,其特征在于,所述含硅层比容量为900~3000mAh/g,厚度为5-100μm。
15.根据权利要求8所述的安全稳定的活化负极的制备方法,其特征在于,所述含硅层比容量为1500~2500mAh/g,厚度为15-40μm。
16.根据权利要求8所述的安全稳定的活化负极的制备方法,其特征在于,电池组装过程中压力为5t以上。
17.根据权利要求8所述的安全稳定的活化负极的制备方法,其特征在于,电池组装过程中压力为7t-10t。
18.根据权利要求8所述的安全稳定的活化负极的制备方法,其特征在于,循环活化在0.1C-0.5C倍率下进行至少1周。
19.根据权利要求8所述的安全稳定的活化负极的制备方法,其特征在于,循环活化在0.1C-0.5C倍率下进行1-2周。
20.一种电池,其特征在于,包含权利要求1-7任一项所述的安全稳定的活化负极。
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