电化学电池的使用方法技术

技术编号:3241920 阅读:186 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
作为用于根据本发明专利技术的锂离子电池的阳极材料的硅提供用于电池制造的方法。循环操作期间所述硅被锂化的程度可受控制,从而降低体积膨胀并同时保持可接受的体积容量,并降低锂离子电池中包含硅的阳极的故障率。首先对所述晶体硅阳极充电,以使所述阳极开始部分锂化。此充电步骤中所述阳极电压通常小于晶体硅在环境温度下的锂化电势,例如相对锂金属小于17OmV。调节期间充电-放电循环总数为至少两次或更多次。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
锂离子电池一般来讲具有阳极、阴极和电解质。石墨基阳极己用 于锂离子电池中。硅对于锂金属具有与石墨相比几乎三倍的理论体积 容量;从而硅为有吸引力的用于锂离子电池的阳极材料。然而,硅在 其完全锂化时的体积膨胀通常过大而不能被用于制造复合电极的传统 粘合剂所忍受,从而导致电化学电池循环操作的阳极故障。
技术实现思路
在一个方面,本专利技术提供了一种使用电化学电池的方法,所述方 法包括以下顺序步骤a) 提供电化学电池,所述电化学电池包括-含有晶体硅的未调节的阳极,阴极,和 电解质;b) 对所述电化学电池充电,使得硅阳极达到低于晶体硅的锂化电势的电压;C)对所述电化学电池至少部分放电;和d) 重复步骤b)和C)至少一次;和e) 操作所述电化学电池,使得所述调节过的阳极电势保持在晶 体硅的锂化电势之上。在一个实施例中,步骤a)至e)为连续的。在一个实施例中,电化学电池在步骤c)或d)的至少一个步骤中 完全放电。在一些实施例中,硅阳极的最大锂化程度可在重复的步骤b)中 基本上保持恒定。在另一个方面,本专利技术提供了一种使用电化学电池的方法,所述 方法包括以下顺序步骤a) 提供电化学电池,所述电化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种使用电化学电池的方法,所述方法包括以下顺序步骤:    a)提供电化学电池,所述电化学电池包括:    含有晶体硅的未调节的阳极,    阴极,和    电解质;    b)对所述电化学电池充电,使得所述硅阳极达到低于晶体硅的锂化电势的电压;    c)对所述电化学电池至少部分放电;和    d)重复步骤b)和c)至少一次;和    e)操作所述电化学电池,使得所述调节过的阳极电势保持在晶体硅的所述锂化电势之上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:拉里J克劳斯马克N奥布罗瓦茨
申请(专利权)人:三M创新有限公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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