[发明专利]一种硅基负极的预锂化处理工艺及装置

权利要求书

1.一种硅基负极的预锂化处理工艺，其特征在于，步骤如下：

(1)将650mAh/g的硅碳粉末、导电剂SP、羟甲基纤维素(CMC)和丁苯橡胶(SBR)按照90：3-8：1-5：1-5的质量比进行匀浆，完成后在铜箔上涂布，单面涂布面密度为1-4mg/cm²，制成硅基负极；

(2)在控制水蒸气含量小于1ppm，氧气含量小于1ppm的手套箱内，用装有电解液的电解装置，以金属锂片作为对电极，硅基负极作为工作电极，在工作电极上进行电沉积金属锂；

(3)在嵌锂电解液中，以二步恒电流脉冲沉积方法进行电沉积金属锂：

(a)以1-10mA/cm²的电流密度，持续放电1-20s；

(b)搁置2-40s；

(c)以5-40mA/cm²的电流密度，持续放电1-20s；

(d)搁置2-40s；

(e)以1-10mA/cm²的电流密度，持续放电1-20s，并重复3-10次；

(4)在手套箱内，将预锂化处理后硅基负极在碳酸二甲酯(DMC)溶液中浸泡20-60min；

(5)烘干后即得预锂化后的硅基负极；

其中所述嵌锂电解液中电解质为浓度0.2-1M的LiPF₆、LiBF₄、LiClO₄、LiAlO₄、LiOH、Li₂CO₃、CH₃COOLi、LiNO₃、LiB(C₂O₄)₂、LiP(C₆H₄O₂)₃、LiPF₃(C₂F₅)₃、LiN(SO₂CF₃)₂中的至少一种，所述嵌锂电解液是由体积比3：3-6：1-4的乙基碳酸酯(EC)、甲乙基碳酸酯(EMC)和氟代碳酸乙烯酯(FEC)组成。

2.如权利要求1所述的一种硅基负极的预锂化处理工艺，其特征在于，所述涂布铜箔的厚度为15-25μm。