[发明专利]预锂化负极片、其制备方法及锂电池在审
申请号: | 202111586304.7 | 申请日: | 2021-12-21 |
公开(公告)号: | CN114335417A | 公开(公告)日: | 2022-04-12 |
发明(设计)人: | 张强;岳昕阳;闫崇;姚雨星;李泽珩 | 申请(专利权)人: | 清华大学 |
主分类号: | H01M4/13 | 分类号: | H01M4/13;H01M4/139;H01M10/0525 |
代理公司: | 北京东方亿思知识产权代理有限责任公司 11258 | 代理人: | 廖欢 |
地址: | 100084*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 预锂化 负极 制备 方法 锂电池 | ||
1.一种预锂化负极片,其特征在于,包括负极集流体、覆盖在所述负极集流体表面的活性物质层、覆盖在所述活性物质层部分表面的多个修饰层,以及覆盖在所述活性物质层剩余表面及所述多个修饰层表面的含锂层,
所述多个修饰层在所述活性物质层表面间隔分布,覆盖率为30~75%;所述多个修饰层包括亲锂金属、所述亲锂金属的氧化物和所述亲锂金属的氮化物中的一种或多种。
2.根据权利要求1所述的预锂化负极片,其特征在于,所述多个修饰层的单位面积质量为所述活性物质层的单位面积质量的0.1~5%。
3.根据权利要求1所述的预锂化负极片,其特征在于,所述多个修饰层中单个修饰层的平均面积为100~1000000nm2。
4.根据权利要求1所述的预锂化负极片,其特征在于,所述亲锂金属包括金、银、铜、铁、钛、铝、锰、锡、钴、镍、铬、铋、钒、钼和铌中的一种或者多种。
5.根据权利要求1所述的预锂化负极片,其特征在于,所述含锂层包括金属锂、锂硅合金、锂镁合金、锂铜合金、锂银合金、锂铍合金、锂锌合金、锂镉合金、锂铝合金、锂金合金和锂硼合金中的一种或多种。
6.一种如权利要求1~5任一项所述的预锂化负极片的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)制作锂离子电池负极,其中,所述锂离子电池负极包括负极集流体,以及覆盖在所述负极集流体表面的活性物质层;
(2)在所述锂离子电池负极表面间隔沉积多个修饰层,使所述活性物质层的部分表面覆盖所述多个修饰层,得到锂离子电池负极片;
(3)在所述锂离子电池负极片的表面沉积含锂层,使所述活性物质层的剩余部分表面,以及所述多个修饰层的表面覆盖一层含锂层,得到载锂负极片;
(4)将所述载锂负极片置于电解液中,以完成接触预锂化反应,得到预锂化负极片。
7.根据权利要求6所述的预锂化负极片的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,在所述锂离子电池负极表面间隔沉积多个修饰层的方法包括磁控溅射、真空蒸镀、刮涂、喷涂和化学气相沉积中的一种或几种的结合。
8.根据权利要求6所述的预锂化负极片的制备方法,其特征在于,步骤(3)中,在所述锂离子电池负极片的表面沉积含锂层的方法包括真空蒸镀、机械辊压、刮涂和喷涂中的一种或几种的结合。
9.根据权利要求6所述的预锂化负极片的制备方法,其特征在于,在步骤(3)之后还包括对载锂负极片进行辊压压制处理,所述辊压压制处理的压力范围为20-50Mpa。
10.一种锂电池,其特征在于,包括正极片、隔膜、电解液,以及权利要求1~5任一项所述的预锂化负极片。
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