1.本發明屬于鋰電池材料技術領域,具體涉及一種硅基預鋰化材料及其制備方法和應用。
背景技術:
2.鋰離子電池由于電壓高、容量大、能量密度高、無記憶效應、循環壽命長等優點,已經作為一種重要的儲能設備廣泛應用于消費電子產品、儲能電網以及電動汽車等領域中,當前市場需求也要求鋰離子電池具備更高的容量和能量密度。但是在目前鋰離子電池中,以石墨作為負極材料,首次充放電的過程中,有機電解液會在石墨表面還原分解形成固態電解質膜(sei膜),永久消耗大量來自正極的活性鋰,電池中可逆活性鋰的減少,造成首次庫侖效率低,降低電池的容量和能量密度?,F有的石墨負極通常有5%-10%的首周不可逆活性鋰的損失,對于高容量負極,比如硬碳、硅碳負極等,首周的不可逆活性鋰損失更多。
3.解決這個問題最主要的方法就是在循環前對正極/負極進行預鋰化,通過補鋰抵消形成sei膜造成的不可逆損耗,以提高電池的容量和能量密度。通常負極預鋰方法會使用鋰箔補鋰和鋰粉補鋰,比如專利cn201480026582和cn201210056121,這種補鋰方式非常有效,對電芯結構影響較小,但鋰箔/鋰粉對環境要求非??量?,難以控制,存在一定的操作安全隱患,對設備的要求非常高,大幅度提高了電芯的成本。因此,使用富鋰材料進行正極補鋰可能是一種非常有前景的預鋰化技術,那么優質富鋰材料的開發就成為當務之急。
技術實現要素:
4.針對現有技術存在的問題,本發明的目的是提供一種硅基預鋰化材料及其制備方法和應用,該硅基預鋰化材料制備簡單,可以極大提升鋰電池的容量。本發明的技術方案為:
5.第一個方面,本發明提供一種硅基預鋰化材料,所述硅基預鋰化材料的結構通式為li
x
sioy,其中,1《x≤6,2≤y≤4。
6.進一步的,所述硅基預鋰化材料的制備方法包括:將鋰源與硅源進行球磨混合;然后燒結;燒結完成后冷卻至室溫,再將所得材料進行初級破碎和再次粉粹,即得到硅基預鋰化材料。
7.進一步的,所述鋰源和所述硅源的粒度為10nm-100um。
8.進一步的,所述鋰源選自碳酸鋰、氫氧化鋰、醋酸鋰中的至少一種。
9.進一步的,所述硅源選自二氧化硅、碳酸硅、醋酸硅、正硅酸乙酯、煤矸石中的至少一種。
10.進一步的,所述燒結溫度為600-950℃。
11.進一步的,所述硅基預鋰化材料粒度在50nm-50um。
12.第二個方面,本
聲明:
“硅基預鋰化材料及其制備方法和應用與流程” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究,如用于商業用途,請聯系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發明人(作者)