[发明专利]预嵌锂电极材料及其制备方法、制备装置和制成的电极

权利要求书

1.一种预嵌锂电极材料的制备方法，其特征在于，包括：

以金属锂为阳极，以石墨制品为阴极，以锂盐溶液为电解液，所述阳极与所述阴极以隔膜隔开，组成真空、密闭的电解池；

使所述电解池通电并在1.8~2.2V电压下保持1.5~2.5min，之后将电压升至6~11V，并至少保持至所述石墨制品全部产生层状剥离，转化为预嵌锂石墨沉淀，在预嵌锂过程中，所述石墨制品不断发生片层剥离形成所述预嵌锂石墨沉淀；

取出所述预嵌锂石墨沉淀。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述石墨制品为回收的废旧石墨制品。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述石墨制品为废旧干电池中的石墨制品。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述电解液中锂盐选自高氯酸锂、六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、有机硼酸酯锂、全氟烷基磺酸锂、全氟烷基磺酸酰甲基锂、全氟烷基磺酸酰亚胺锂、双草酸硼酸锂、二氟草酸硼酸锂、双（氟磺酰）亚胺锂、双（三氟甲烷磺酰）亚胺锂、有机磷酸锂或有机铝酸酯锂中的至少一种；所述电解液中的溶剂选自碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯或碳酸甲乙酯中的至少一种。

5.根据权利要求1-4任一项所述的制备方法，其特征在于，所述电解池在通电过程中处于恒温状态，恒温温度为5℃~90℃。

6.利用权利要求1-5任一项所述的制备方法得到的预嵌锂电极材料。

7.利用权利要求6所述的预嵌锂电极材料制成的电极。

8.根据权利要求7所述的电极，其为锂离子电容器中的负极。

9.一种用于权利要求 1-5任一项所述的制备方法的装置，其特征在于，包括：

电解槽；

与所述电解槽电连通的直流电源；

设置于所述电解槽中央的隔膜，所述隔膜将所述电解槽分隔成相互独立的阳极空间和阴极空间；

与所述电解槽连通的注液泵、真空泵；

设置于所述阳极空间用于固定阳极的阳极夹具，以及设置于所述阴极空间用于固定阴极的阴极夹具，并且所述阳极夹具、所述阴极夹具均为导电材质。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述阳极夹具为惰性材质；

所述阴极夹具材质为铜、银、金或铂中的至少一种。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述阳极夹具材质为石墨、金或铂中的至少一种。

12.根据权利要求9-11中任一项所述的装置，其特征在于，所述阳极夹具、所述阴极夹具均采用以下结构：

包括立柱和环形挡板，所述立柱的底部设有台肩，所述环形挡板套设于所述立柱的顶部；

同时，所述阳极和所述阴极均为空心筒状结构，并且分别套设在所述阳极夹具、阴极夹具的立柱上。

13.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，还包括水浴槽，所述电解槽嵌套于所述水浴槽中。