一种高效率锂离子电池及其利记博彩app
【技术领域】
[0001] 本发明涉及锂离子电池领域，特别是涉及一种高效率锂离子电池及其利记博彩app。
【背景技术】
[0002] 锂离子电池由于其电压高，比能量大，循环寿命长，安全性能好等优点，广泛用于 日常生活和电动汽车。硅基负极具有高电容量效果，是优秀的负极材料，但是，硅负极材料 在高度嵌/脱锂的条件下，存在严重的体积效应，会导致材料的结构崩塌和电极材料从集 流体剥落，从而造成电极的循环性能不稳定。硅基负极预锂化处理，通过事先将部分锂嵌入 硅电极中，再将硅电极片组装成全电池。预锂化处理的优点：1、显著提高首次充、放电效率； 2、降低正极不可逆充电锂消耗，提升全电池能量密度。现有硅基负极预锂化工艺存在以下 不足：1、硅碳负极首次不可逆容量较高，即嵌锂、脱锂的效率偏低；2、首次不可逆的锂来源 于正极活性材料中锂离子脱出，这部分不可逆锂将直接降低正极材料可逆容量；3、循环测 试时电芯体积膨胀厉害，直接影响电芯使用效果。
[0003] 中国专利CN104201320A公开了一种为锂离子电池电极材料预锂化的方法，电解 池阴极腔为锂离子负极材料等电极材料，置于锂离子导电性的有机电解液中，阳极腔为 含锂盐的水溶液或有机溶液，分隔阳极腔和阴极腔的为锂离子导体陶瓷膜，或锂离子导 体陶瓷与高分子材料的复合膜，通过外电路充放电设备使锂离子从阳极通过隔膜迀移到 阴极，在材料表面形成SEI膜。郑剑平课题组（W.J.Cao，J. P. Zheng, Li-ion capacitors with carbon cathode and hard carbon/stabilized lithium metal powder anode electrodes, Journal of Power Sources, 213 (2012) 180-185.)使用表面具有纯化膜的纳 米级金属锂粉为锂源，与硬碳混合后用干法工艺制成负极，活性炭为正极组装成锂离子电 容器单体。相比富士重工使用锂金属箱的结构，该结构的锂离子电容器可在干燥房中进行 制造，而无需手套箱的苛刻环境，大大增加了可操作性。
【发明内容】
[0004] 为了解决锂离子电池硅碳负极首次充放电效率低的问题，我们提出了一种高效率 锂离子电池及其利记博彩app，采用本发明，可以有效提高首次充放电效率，可改善锂离子电池 的循环寿命。
[0005] 本发明是通过以下技术方案实现的： 为实现上述目的，本发明提供一种高效率锂离子电池及其利记博彩app，利记博彩app步骤如 下： (1)将650mAh/g的硅碳粉末、导电剂SP、羟甲基纤维素（CMC)和丁苯橡胶（SBR)按照 90 :3-8 :1-5 :1-5的质量比进行匀衆，完成后在铜箱上涂布，单面涂布面密度为l-4mg/cm2， 制成娃基负极。
[0006] (2)在控制水蒸气含量小于lppm，氧气含量小于lppm的手套箱内，用装有电解液 的电解装置，以金属锂片作为对电极，硅基负极作为工作电极，在工作电极上进行电沉积金 属锂，即预锂化处理。
[0007] (3)在嵌锂电解液中，以二步恒电流脉冲沉积方法进行预锂化处理： (a) 以1-lOmA/cm2的电流密度，持续放电l-20s ; (b) 搁置 2-40s ; (c) 以5-40mA/cm2的电流密度，持续放电l-20s ; (d) 搁置 2-40s ; (e) 以1-lOmA/cm2的电流密度，持续放电l-20s，并重复3-10次。
[0008] (4)在手套箱内，将预锂化处理后硅基负极在碳酸二甲酯DMC溶液中浸泡 20-60min〇
[0009] (5)烘干后即得预锂化后的硅基负极。
[0010] (6)在手套箱内晾干预锂化后的硅基负极，使用皮带冲模具将硅基负极冲成片，用 以制作电池负极片。
[0011] (7)组装电池。将制得的硅基负极作为负极，金属锂作为正极，聚丙烯作为隔膜，以 LiPF6作为电解质，EC和EMC混合作为电解液，组装成锂离子电池。
[0012] (8)检验，包装。
[0013] 优选地，上述涂布铜箱的厚度为15-25 μ m。
[0014] 优选地，上述嵌锂电解液中电解质为浓度0. 2-1M的LiPF6、LiBF4、LiC104、LiA104、 LiOH、Li2C03、CH3C00Li、LiN03、LiB(C 204)2、LiP(C6H40 2)3、LiPF3(C2F5) 3、LiN(S02CF3)2中的至 少一种。
[0015] 优选地，上述嵌锂电解液是由体积比3 :3-6 :1-4的乙基碳酸酯（EC)、甲乙基碳酸 酯（EMC)和氟代碳酸乙烯酯（FEC)组成。
[0016] 优选地，上述隔膜为PP和PE的至少一种。
[0017] 优选地，上述电池电解质为高氯酸锂、六氟磷酸锂、四氟硼酸锂中的至少一种。
[0018] 优选地，上述电池电解溶液为乙醚、乙烯碳酸酯、丙烯碳酸酯、二乙基碳酸酯中的 至少一种。
[0019] 与现有技术相比，本发明的有益效果在于： (1) 可显著提高首次充放电效率； (2) 降低正极不可逆充电锂消耗，提升全电池能量密度。
【附图说明】
[0020] 图1为锂离子电池充放电循环容量保持图； 图中：横坐标为充放电循环次数，纵坐标为电池容量。
【具体实施方式】
[0021] 下面结合实施例，更具体地说明本发明的内容。应当理解，本发明的实施并不局限 于下面的实施例，对本发明所做的任何形式上的变通或改变都落入本发明保护范围；且下 述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域的常规方法。
[0022] 实施例1 一种高效率锂离子电池及其利记博彩app，利记博彩app步骤如下： (1) 将650mAh/g的硅碳粉末、导电剂SP、羟甲基纤维素（CMC)和丁苯橡胶（SBR)按照 90 :5 :2. 5 :2. 5的质量比进行匀浆，完成后在铜箱上涂布，单面涂布面密度为2mg/cm2,制成 娃基负极； (2) 在控制水蒸气含量小于lppm，氧气含量小于lppm的手套箱内，用装有嵌锂电解液 的电解装置，以金属锂片作为对电极，硅基负极作为工作电极，在工作电极上进行电沉积金 属锂； (3) 电沉积金属锂：在嵌锂电解液中，以二步恒电流脉冲沉积方法进行预锂化处理： (a) 以4mA/cm2的电流密度，持续放电5s ; (b) 搁置 10s ; (c) 以20mA/cm2的电流密度，持续放电5s ; (d) 搁置 10s ; (e) 以4mA/cm2的电流密度，持续放电5s，并重复5次； (4) 在手套箱内，将预锂化处理后硅基负极在碳酸二甲酯DMC溶液中浸泡30min ; (5) 烘干后即得预锂化后的硅基负极； (6) 在手套箱内晾干预锂化后的硅基负极，使用皮带冲模具将硅基负极冲成片，用以制 作电池负极片； (7) 组装电池。将制得的硅基负极作为负极，金属锂作为正极，PP作为隔膜，以六氟磷 酸锂作为电池电解质，乙烯碳酸酯作为电池电解溶液，组装成锂离子电池； (8) 检验，包装。完成后进行充放电测试。
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