酯、γ-丁內(nèi)酯、乙腈、二甲氧基乙烷、四氫呋喃、二氧戊環(huán)、二氯甲烷或環(huán)丁砜、N-甲基吡咯烷酮(NMP)中的一種或任意兩種或任意兩種以上的混合物。
[0025] 進(jìn)一步地，步驟(2)所述的恒流充放電的倍率范圍為8C~12C，電壓范圍為1.5V~ 3.8V，充放電時(shí)間為6~10h。
[0026] 本發(fā)明還公開了一種按照前述方法制備得到的預(yù)嵌鋰負(fù)極片。
[0027]本發(fā)明的有益效果如下：
[0028] 本發(fā)明采用物理預(yù)嵌鋰和電化學(xué)預(yù)嵌鋰結(jié)合的方法，彌補(bǔ)通過物理預(yù)嵌鋰的微觀 嵌鋰不均勻性，解決電化學(xué)深度預(yù)嵌鋰耗時(shí)過長(zhǎng)問題。
[0029] 本發(fā)明采用物理預(yù)嵌鋰方法制作負(fù)極，可適用于鋰離子電池、鋰離子電容器，無序 碳材料與鋰鹽在氧氣氛圍下充分研磨，這不僅可以實(shí)現(xiàn)無序碳材料與鋰鹽在宏觀上的充分 混合，而且還能夠保證無序碳材料具有一定的結(jié)晶度和更大的比表面積，使電化學(xué)預(yù)嵌鋰 中可以抑制SEI膜形成。
[0030] 本發(fā)明采用電化學(xué)預(yù)嵌鋰方法對(duì)負(fù)極進(jìn)行微觀層面的預(yù)嵌鋰，合適的電壓范圍的 選擇可以避免SEI膜的形成，減少了因 SEI膜形成而產(chǎn)生的那部分內(nèi)阻，而且提供了預(yù)嵌鋰 的速率。
[0031] 本發(fā)明采用電化學(xué)預(yù)嵌鋰方法對(duì)負(fù)極進(jìn)行微觀層面的預(yù)嵌鋰，其預(yù)嵌鋰時(shí)間的選 取可以使電化學(xué)預(yù)嵌鋰的循環(huán)性能處于較佳狀態(tài)，提高了電化學(xué)預(yù)嵌鋰的效率。
[0032] 本發(fā)明的預(yù)嵌鋰方法，不僅可以實(shí)現(xiàn)鋰的深度嵌入，而且也可以實(shí)現(xiàn)鋰在宏觀和 微觀層面的嵌入。
【具體實(shí)施方式】
[0033] 下面結(jié)合實(shí)施例，更具體地闡述本發(fā)明的內(nèi)容。本發(fā)明的實(shí)施并不限于下面的實(shí) 施例，對(duì)本發(fā)明所做的任何形式上的變通或改變都應(yīng)在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
[0034] 實(shí)施例1
[0035] (1)涂覆法制備鋰離子電容器負(fù)極
[0036]質(zhì)量分?jǐn)?shù)60 %的無序硬質(zhì)碳和40 %的Li2TiO3混合后在氧氣氣氛下經(jīng)機(jī)械球磨機(jī) 充分研磨后得到含鋰鹽的活性物質(zhì)混合物。
[0037] 將質(zhì)量分?jǐn)?shù)80 %的活性物質(zhì)、10%的VGCF、10%的PVDF在適量NMP中攪拌12h。
[0038]采用涂覆法涂覆到50%氣孔率的銅箱上，然后轉(zhuǎn)移到85°C真空干燥箱中恒溫8h， 并且每隔兩小時(shí)抽一次真空，得到附著有活性物質(zhì)層的經(jīng)物理預(yù)嵌鋰的負(fù)極片。
[0039] (2)電化學(xué)預(yù)嵌鋰
[0040]將制備好且沒有進(jìn)行壓實(shí)的負(fù)極片放入1.5mol/L的有機(jī)電解液中，其中溶質(zhì)為 LiPF6，有機(jī)溶劑為EC: EMC體積比=3:7，以IOC倍率在1.5V~3.8V電壓范圍內(nèi)進(jìn)行恒流充放 電8h，查看首次嵌鋰量和結(jié)束時(shí)容量保持率。
[0041 ] 實(shí)施例2
[0042] (1)涂覆法制備鋰離子電容器負(fù)極
[0043]質(zhì)量分?jǐn)?shù)50 %的無序軟質(zhì)碳和50 %的LiMn2O4混合后在氧氣氣氛下經(jīng)機(jī)械球磨機(jī) 充分研磨后得到活性物質(zhì)，得到附著有活性物質(zhì)層的經(jīng)物理預(yù)嵌鋰的負(fù)極片。
[0044] 將質(zhì)量分?jǐn)?shù)7 5 %的活性物質(zhì)、15 %的VGCF、10 %的PVDF在適量NMP中攪拌12h。
[0045]采用涂覆法涂覆到30%氣孔率的銅箱上，然后轉(zhuǎn)移到85°C真空干燥箱中恒溫8h， 并且每隔兩小時(shí)抽一次真空。
[0046] (2)電化學(xué)預(yù)嵌鋰
[0047]將制備好且沒有進(jìn)行壓實(shí)的負(fù)極片放入1.2mol/L的有機(jī)電解液中，其中溶質(zhì)為 LiPF6，有機(jī)溶劑為EC: EMC體積比=3: 7，以8C倍率在1.5V~3.8V電壓范圍內(nèi)進(jìn)行恒流充放 電6h，查看首次嵌鋰量和結(jié)束時(shí)容量保持率。
[0048] 實(shí)施例3
[0049] (1)涂覆法制備鋰離子電容器負(fù)極
[0050] 質(zhì)量分?jǐn)?shù)70%的無序軟質(zhì)碳和30%的LiNiv3Cov3Mnv 3O2混合后在氧氣氣氛下經(jīng) 機(jī)械球磨機(jī)充分研磨后得到活性物質(zhì)。
[0051 ] 將質(zhì)量分?jǐn)?shù)85%的活性物質(zhì)、10%的VGCF、5%的PVDF在適量NMP中攪拌12h。
[0052]采用涂覆法涂覆到70%氣孔率的銅箱上，然后轉(zhuǎn)移到85°C真空干燥箱中恒溫8h， 并且每隔兩小時(shí)抽一次真空，得到附著有活性物質(zhì)層的經(jīng)物理預(yù)嵌鋰的負(fù)極片。
[0053] (2)電化學(xué)預(yù)嵌鋰
[0054]將制備好且沒有進(jìn)行壓實(shí)的負(fù)極片放入1.5mol/L的有機(jī)電解液中，其中溶質(zhì)為 LiPF6，有機(jī)溶劑為EC: EMC體積比=3:7，以12C倍率在1.5V~3.8V電壓范圍內(nèi)進(jìn)行恒流充放 電IOh，查看首次嵌鋰量和結(jié)束時(shí)容量保持率。
[0055]以上實(shí)施例中：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種預(yù)嵌鋰負(fù)極片的制備方法，其特征在于該方法包括如下步驟： (1) 、通過物理法將含鋰鹽的活性物質(zhì)混合物附著至多孔性的集流體上形成活性物質(zhì) 層，得到經(jīng)物理預(yù)嵌鋰的負(fù)極片； (2) 、將步驟（1)所得經(jīng)物理預(yù)嵌鋰的負(fù)極片置入含鋰鹽的有機(jī)電解液中進(jìn)行恒流充放 電處理，得到經(jīng)電化學(xué)預(yù)嵌鋰的負(fù)極片。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述預(yù)嵌鋰負(fù)極片的制備方法，其特征在于:步驟（1)所述物理法包 括濺射、涂覆、噴涂或刷涂中的任意一種。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述預(yù)嵌鋰負(fù)極片的制備方法，其特征在于:步驟（1)所述含鋰鹽的 活性物質(zhì)混合物由按質(zhì)量百分含量表示的如下組分混合得到:活性物質(zhì)75 %-85 %、導(dǎo)電劑 10%-20%和粘結(jié)劑5%-10%;所述活性物質(zhì)由按質(zhì)量百分含量表示的如下組分混合后在 氧氣氣氛下經(jīng)充分研磨得到:無序碳50 % -70 %，鋰鹽30 % -50 % ; 步驟（2)所述有機(jī)電解液為鋰鹽和有機(jī)溶劑的混合液，鋰鹽濃度范圍為1. Omo 1 /L~ 1·5mol/L〇4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述預(yù)嵌鋰負(fù)極片的制備方法，其特征在于:步驟（1)所用鋰鹽為鈷 酸鋰、鈦酸鋰、鉬酸鋰、鎢酸鋰、錳酸鋰、鎳酸鋰、磷酸鐵鋰、鎳鈷酸鋰、鎳錳酸鋰或鎳鈷錳酸 鋰中的一種或任意兩種或任意兩種以上的混合物。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述預(yù)嵌鋰負(fù)極片的制備方法，其特征在于:步驟（1)所述集流體采 用銅、鎳或不銹鋼，其厚度為1〇μπι-50μπι，氣孔率為30-70%;步驟(1)所述活性物質(zhì)層厚度為 30um-100um〇6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述預(yù)嵌鋰負(fù)極片的制備方法，其特征在于:步驟（1)所述導(dǎo)電劑為 氣相生長(zhǎng)碳纖維、乙炔黑、導(dǎo)電碳黑、石墨化碳纖維或碳納米管中的一種或任意兩種或任意 兩種以上的混合物。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述預(yù)嵌鋰負(fù)極片的制備方法，其特征在于:所述粘結(jié)劑為聚四氟乙 烯、聚偏二氟乙烯、丙烯酸、聚氧化乙烯、羧甲基纖維素納、丁苯橡膠、羥丙基甲基纖維素、羧 基丁苯乳膠或聚乙烯醇中的一種或任意兩種或任意兩種以上的混合物。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述預(yù)嵌鋰負(fù)極片的制備方法，其特征在于:步驟(2)所述有機(jī)電解 液中的鋰鹽為 LiCl〇4、LiPF6、LiAsF6、LiBF4、LiCF3S〇3、LiBOB、LiBFX、LiN(C2F5S〇2)2、LiN (〇卩3302)2、1^~(卩302) 2、1^丁卩31〇^~(30尤卩3)2)、1^卩31〇^~(50#)2)的一種或任意兩種或任 意兩種以上的混合物； 步驟(2)所述有機(jī)電解液所用有機(jī)溶劑為碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸丙烯酯、碳酸 乙烯酯、碳酸甲乙酯、1-氟代碳酸乙烯基酯、1_(三氟甲基)碳酸乙烯基酯、γ-丁內(nèi)酯、乙腈、 二甲氧基乙烷、四氫呋喃、二氧戊環(huán)、二氯甲烷或環(huán)丁砜、Ν-甲基吡咯烷酮中的一種或任意 兩種或任意兩種以上的混合物。9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述預(yù)嵌鋰負(fù)極片的制備方法，其特征在于:步驟(2)所述的恒流充 放電的倍率范圍為8C~12C，電壓范圍為1.5V~3.8V，充放電時(shí)間為6~10h。10. -種按照權(quán)利要求1-9任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述方法制備得到的預(yù)嵌鋰負(fù)極片。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種預(yù)嵌鋰負(fù)極片的制備方法，包括如下步驟：(1)、通過物理法將含鋰鹽的活性物質(zhì)混合物附著至多孔性的集流體上形成活性物質(zhì)層，得到經(jīng)物理預(yù)嵌鋰的負(fù)極片；(2)、將步驟(1)所得經(jīng)物理預(yù)嵌鋰的負(fù)極片置入含鋰鹽的有機(jī)電解液中進(jìn)行恒流充放電處理，得到經(jīng)電化學(xué)預(yù)嵌鋰的負(fù)極片。本發(fā)明通過物理預(yù)嵌鋰和電化學(xué)預(yù)嵌鋰結(jié)合，彌補(bǔ)通過物理預(yù)嵌鋰的微觀嵌鋰不均勻性，解決電化學(xué)深度預(yù)嵌鋰耗時(shí)過長(zhǎng)問題。
【IPC分類】H01G11/22, H01G11/50, H01M4/04, H01G11/86
【公開號(hào)】CN105609318
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610009533
【發(fā)明人】梁亞青, 廖運(yùn)平, 閔凡奇
【申請(qǐng)人】上海展梟新能源科技有限公司
【公開日】2016年5月25日
【申請(qǐng)日】2016年1月7日