[发明专利]预锂化电极材料和使用其的电池

权利要求书

1.一种用于电化学电池的化学或电化学预锂化阴极，其包含：

阴极活性材料，其中该阴极活性材料包括化学式Li_1+aM_xO_y并且在组装到电化学电池中之前通过对含锂的合成原态的活性材料进行化学或电化学预锂化而获得，其中

0a≤1，

0x，

2≤y≤6，和

M是选自于由以下构成的组中的一种或多种元素：一种或多种过渡金属、Al、B、Mg及其组合。

2.根据权利要求1所述的化学或电化学预锂化阴极，其中0.02a≤1。

3.根据权利要求1所述的化学或电化学预锂化阴极，其中0.5a≤1。

4.根据权利要求1所述的化学或电化学预锂化阴极，其中预锂化的阴极活性材料包括化学式：Li_1+aNi_xCo_yMn_zO₂，其中，

0a≤1，

0≤x≤1，

0≤y≤1，

0≤z≤1，和

其中x、y或z中的至少一个不为零。

5.根据权利要求4所述的化学或电化学预锂化阴极，其中0.02a≤1。

6.根据权利要求4所述的化学或电化学预锂化阴极，其中0.5a≤1。

7.根据权利要求1所述的化学或电化学预锂化阴极，其中所述预锂化阴极具有基本上尖晶石结构。

8.根据权利要求1所述的化学或电化学预锂化阴极，其中所述预锂化阴极具有基本上层状结构。

9.根据权利要求8所述的化学或电化学预锂化阴极，其中所述层状结构是α-NaFeO₂结构。

10.根据权利要求7所述的化学或电化学预锂化阴极，其中0.02a≤1。

11.根据权利要求1所述的化学或电化学预锂化阴极，其中所述阴极活性材料由通式Li_1+aD_vNi_xCo_yMn_zA_wO₂描述，其中，

0a≤1，

0≤x≤1，

0≤y≤1，

0≤z≤1，

0≤w≤0.15，

0≤v≤0.10，其中x、y或z中的至少一个不为零，

A是选自Sc、Ti、V、Cr、Fe、Cu、Zn、Al、Ga、Ge、As、B和Mg中的一种或多种元素，和

D是选自Be、Na、Mg、K、Ca、Sr、Ni、Co、Mn、Sc、Ti、V、Cr、Fe、Cu、Zn、Al、Ga、Ge、B和As中的一种或多种元素。

12.根据权利要求11所述的化学或电化学预锂化阴极，其中所述阴极活性材料具有Co、Mn或两者的梯度。

13.根据权利要求1-12中任一项所述的化学或电化学预锂化阴极，其中所述阴极活性材料通过电化学过程被预锂化以形成预锂化的阴极，所述阴极活性材料未预先暴露于充电反应，该电化学过程包括：

使阴极活性材料与电解质接触，该电解质也接触或包含锂源；和

向所述阴极活性材料和锂源施加电势或电流，从而用锂预锂化所述阴极活性材料。

14.根据权利要求13所述的化学或电化学预锂化阴极，其中接触步骤通过卷到卷工艺进行，该卷到卷工艺包括将阴极活性材料的阴极网片拖拉通过包含电解质的电解质浴，该拖拉步骤以预锂化速度。