[发明专利]锂电池正负极材料液相补锂方法

说明书

本发明提供了一种锂电池正负极材料补锂方法，涉及锂电池补锂技术领域。该方法包括正负极材料活化处理；活化处理后的正负极材料与锂源混合均匀；混合物热处理；热处理后的混合物进行分级。通过对正负极材料活化，降低正负极材料补锂反应能垒，降低补锂温度，提高补锂效率；同时正负极材料的活化处理在固相正负极内部形成缺陷通道，促进了锂源进入内部，从而提高了内部补锂率；活化处理在固相正负极内部与表面形成了三维网络无定形碳通道，有效提高了电子传输速度。本发明解决了以往补锂无法深入至正负极材料内部的问题，提高了补锂的效率和速度。

技术领域

本发明涉及锂电池补锂技术领域，具体涉及一种锂电池正负极材料补锂方法。

背景技术

锂电池在首周循环时，存在负极SEI的形成、负极材料颗粒因脱落而失活、锂金属的不可逆沉积等过程，消耗正极的活性锂，降低电池的可利用能量。

补锂技术用于预补偿首周充放电中的活性锂损失。能够增加电池首周可逆容量，增加实际电池能量密度，实现负极材料体积的预膨胀，减少材料颗粒在嵌锂过程中的破裂和极化，提升负极的机械稳定性和循环性，甚至可形成人造SEI膜，因而可取代电池的化成步骤。

近年来，随着电子和计算机工业的发展，对锂电池正负极材料的补锂要求越来越高。现有技术对于锂电池正负极补锂主要采用化学法、电化学法及火法冶金等手段，但是现有的液相补锂，只能补锂在固相负极材料表面，而无法深入内部。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种锂电池正负极材料补锂方法，解决了现有的液相补锂，只能补锂在固相负极材料表面，而无法深入内部的技术问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种锂电池正负极材料补锂方法，所述补锂方法的步骤包括:

正负极材料活化处理；

活化处理后的正负极材料与锂源混合，球磨搅拌得到混合物；

所述混合物热处理；

热处理后的混合物进行分级。

优选的，所述活化处理的步骤包括：

活化剂与正负极材料混合均匀；

混合均匀的活化剂与正负极材料进行干燥与热处理；

干燥与热处理后在气体保护冷却至室温。

优选的，活化处理后的正负极材料与锂源混合后经球磨搅拌得到混合物。

优选的，所述干燥与热处理工艺为：温度为200-3000℃，时间为0.1～15h。

优选的，所述活化剂包括0～1M的HCl、0～3M的HF、0～1M的高锰酸钾、0～1M的硝酸钠中的一种或多种。

优选的，所述锂源包括液相和/或固相锂源。

优选的，所述液相锂源包括硝酸锂、卤化锂和硫酸锂中的一种或多种。

优选的，所述热处理的步骤为：

在真空条件下混合物输送至补锂室，在200-5000℃条件下，保温1h～10h。

优选的，所述分级的步骤为：气流磨或机械磨整形处理除去表面氧化膜，过筛分级处理。

本发明另一方面提供通过所述的锂电池正负极材料补锂方法制备得到的锂电池正负极材料。

(三)有益效果