一种预锂化负极材料及其制备方法、负极和含锂电池技术

本公开涉及一种预锂化负极材料及其制备方法、负极和含锂电池。包括以下步骤：S1、将第一含硅基质与有机碳源接触，进行碳包覆处理，得到碳包覆含硅基质；S2、将金属锂与第二含硅基质接触，进行第一球磨处理，得到预锂前驱体；S3、将预锂前驱体与第一有机溶剂混合，进行第二球磨处理，得到预锂溶液；S4、将预锂溶液与步骤S1所得碳包覆含硅基质接触，进行预锂化处理。本公开预锂化较为均匀，降低活性硅流失和克容量损失，保证较高克容量的前提下首效提升显著。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及锂离子电池，具体地涉及一种预锂化负极材料及其制备方法、负极和含锂电池。

技术介绍

1、近年来，新能源汽车、智能电网、分布式储能等的快速发展，对电池的能量密度、循环寿命提出了更高的要求。目前，商业化的锂离子电池主要采用石墨类负极材料，但它的理论比容量仅为372mah/g，无法满足未来锂离子电池对高能量密度的需求。si的理论容量高达4200mah/g，但其膨胀达300％，使循环性能受到影响，导致市场推广和应用受到约束。与之相对应的硅氧材料，循环性能更好，但是首次效率低。在首次充电时，需要消耗20～50％的锂用于sei膜形成，这就大大降低了首次库伦效率。

2、预锂化是提高硅氧负极首次库伦效率的有效方法。目前，常用的负极预锂化试剂主要有锂粉和锂带。其中，锂带加工难度大，同时预锂化程度很难控制。美国fmc公司研究人员首先提出在锂离子电池中添加锂粉可有效抵消上述的不可逆容量，锂粉在电池工作过程中溶解释放出锂离子以弥补sei膜形成过程中所消耗的锂离子。锂粉的加入有效抵消了锂离子的损耗，提高了电池的首次充放电效率，进而提高了电池的比能量(电池容量提升本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种制备预锂化负极材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1中，所述第一含硅基质选自SiOx和硅中的一种或几种，0.5≤x＜2；

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤S1中，对于固体有机碳源，所述的碳包覆处理选自固相包覆工艺或液相包覆工艺；对于气体有机碳源，所述的碳包覆处理包括气相CVD沉积工艺；

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S2中，所述金属锂与所述第二含硅基质的重量比为0.1～100：1，优选为1～10：1；

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S2...

【技术特征摘要】

1.一种制备预锂化负极材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤s1中，所述第一含硅基质选自siox和硅中的一种或几种，0.5≤x＜2；

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤s1中，对于固体有机碳源，所述的碳包覆处理选自固相包覆工艺或液相包覆工艺；对于气体有机碳源，所述的碳包覆处理包括气相cvd沉积工艺；

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤s2中，所述金属锂与所述第二含硅基质的重量比为0.1～100：1，优选为1～10：1；

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤s2中，所述第一球磨处理的条件包括：转速为300～2000r/min，时间为6～72h，球料比为1～20：1，优选地，转速为500～800r/min，时间为12～24h，球料比为10～20：1。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤s3中，所述第一有机溶剂选自四氢呋喃、己烷、环己烷、苯和萘中的一种或几种；

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤s3中，所述第二球磨处...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯果林，荣峻峰，林伟国，涂志强，杨井玉，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：