[发明专利]一种为锂离子电池电极材料预锂化的方法

权利要求书

1.一种为锂离子电池电极材料，特别是负极材料预锂化的方法，其特征在于：电解池的阳极腔为含锂盐的水溶液或有机溶液，阴极腔为锂离子活性材料，置于锂离子导电性的有机电解液中；阴阳级之间采用锂离子导电性的锂离子导体陶瓷膜，或锂离子导体与高分子材料的复合膜分隔；在常温常压下，在阳极和阴极间上施加直流电压，在阳极腔水相或有机相中的锂离子在电压的驱动下穿过具有锂离子导电性的隔膜，到达阴极的有机溶剂相，并进入阴极锂离子活性材料，为材料完成预锂化，或在材料表面形成SEI膜。

2.根据权利要求1所述的为锂离子电池电极材料预锂化的方法，其特征在于：阳极侧的水溶液为含锂离子盐的水溶液或有机溶液，包含碳酸锂、草酸锂、碳酸氢锂、醋酸锂、氯化锂、硫酸锂、氢氧化锂、卤水、含锂矿物溶液等锂盐中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的为锂离子电池电极材料预锂化的方法，其特征在于：阴极腔电解液为锂离子导电性的有机电解液或离子液体，其中有机电解液为六氟磷酸锂、三氟甲基磺酸锂、四氟硼酸锂、六氟砷酸锂、高氯酸锂、双三氟甲烷磺酰亚胺锂、二草酸硼酸锂中的一种或几种，有机溶剂为碳酸二甲酯、碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸丙烯酯、乙腈、二甲氧基乙烷、二乙氧基乙烷中的一种或几种的混合；有机电解液中可以添加有助于形成SEI膜的添加剂；离子液体为1-丁基-3-甲基-咪唑六氟磷酸、1-丁基-3-甲基-咪唑四氟硼酸、1，2-二甲基-4-氟吡唑四氟硼酸盐的一种或几种的混合。

4.根据权利要求1所述的为锂离子电池电极材料预锂化的方法，其特征在于：阴极材料为锂离子电池负极材料或正极材料，负极材料包括碳素材料、硅基材料、锡基材料、金属氧化物材料、钛酸锂类材料等中的一种或几种，或以其中一种或多种为主体的复合材料；正极材料包含锂钴氧化物、锂镍氧化物、锂锰氧化物、磷酸亚铁锂、磷酸锰锂、锂钒氧化物、二元材料、三元材料等中的一种或几种，或以其中一种或多种为主体的复合材料；电极材料可以以材料形式存在，也可以以极片形式存在。

5.根据权利要求1所述的为锂离子电池电极材料预锂化的方法，其特征在于：阳极集流体和阴极集流体选用金属电极、碳或碳复合电极、金属氧化物电极或导电陶瓷电极，阴极集流体与电极材料或电极极片之间保持良好的电接触。

6.根据权利要求1所述的为锂离子电池电极材料预锂化的方法，其特征在于：分隔阳极腔和阴极腔的具有锂离子导体性质的锂离子导体陶瓷膜为LISICON结构或LiLaTiO₃钙钛矿结构的陶瓷膜；锂离子导体与聚合物的复合膜为非晶态玻璃的锂离子导体与聚合物的复合膜，聚合物为含氟聚合物。

7.根据权利要求6所述的为锂离子电池电极材料预锂化的方法，其特征在于：含氟聚合物为偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物、四氟乙烯、聚偏氟乙烯或锂化Nafion等离子交换膜中的一种或几种。

8.根据权利要求1或6所述的为锂离子电池电极材料预锂化的方法，其特征在于：锂离子导体与聚合物的复合膜为多层结构，中间层以锂离子导体为基体，锂离子导体两侧有聚合物的多孔薄膜，聚合物为聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、聚乙二醇、聚乙烯、聚丙烯类的一种或几种。

9.根据权利要求1或6所述的为锂离子电池电极材料预锂化的方法，其特征在于：锂离子导体与聚合物的复合膜是锂离子导体的纳米颗粒与聚合物的复合膜，聚合物为聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯的一种或几种。

10.根据权利要求1所述的为锂离子电池电极材料预锂化的方法，其特征在于：电解池为两极室或多级室，溶液在各自室内流动。