一种基于气化分解的锂离子电池补锂剂及其应用.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115411267A(43)申请公布日2022.11.29(21)申请号202210832646.0(22)申请日2022.07.14(71)申请人湖州永兴新能源有限公司地址313000浙江省湖州市吴兴区龙溪街道敢山路1388号(72)发明人申大卫杜小红郑卓群王彪(74)专利代理机构杭州杭诚专利事务所有限公司33109专利代理师何俊(51)Int.Cl.H01M4/62(2006.01)H01M10/0525(2010.01)权利要求书1页说明书8页(54)发明名称一种基于气化分解的锂离子电池补锂剂及其应用(57)摘要本发明涉及锂离子电池的技术领域，公开了一种基于气化分解的锂离子电池补锂剂及其应用，所述补锂剂为甲酸锂、乙酸锂、丙酸锂、丁酸锂、异丁酸锂、草酸锂和氮化锂中的至少一种。本发明中补锂剂能够通过电场和热能共同作用来实现补锂过程，将补锂剂分散加入正极浆料中，以实现在前期化成过程完成补锂，分解后的“副产物”以气体的形式从电池体系中脱除，从设计源头避免了新生成物质对电池体系的影响，保留化合物补锂剂稳定性高的优点；能够达到与金属单质锂相同的补锂效率，保证锂离子电池具有较高的电化学性能。CN115411267ACN115411267A权利要求书1/1页1.一种基于气化分解的锂离子电池补锂剂，其特征在于，所述补锂剂为甲酸锂、乙酸锂、丙酸锂、丁酸锂、异丁酸锂、草酸锂和氮化锂中的至少一种。2.如权利要求1所述基于气化分解的锂离子电池补锂剂，其特征在于，所述补锂剂在补锂过程中为阴离子或带负电荷部分分解。3.如权利要求2所述基于气化分解的锂离子电池补锂剂，其特征在于，所述分解的分解产物中含有气体或低沸点液体。4.如权利要求3所述基于气化分解的锂离子电池补锂剂，其特征在于，所述气体或低沸点液体为二氧化碳、氢气、氮气、甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、戊烷、已烷、2，3－二甲基丁烷、2－甲基丙烷、2－甲基丁烷、2－甲基戊烷中的至少一种。5.如权利要求1‑4任一所述基于气化分解的锂离子电池补锂剂，其特征在于，所述补锂剂经预处理后再进行补锂过程，所述预处理包括如下步骤：（1）将生物质炭粉碎球磨后分散于水中，加入钼酸铵混合，再加入含氢氧化钴的乙醇溶液后超声分散，之后离心并去除上清液，干燥后得到反应物；所述生物质炭、钼酸铵、水、含氢氧化钴的乙醇溶液的质量体积比为1g：0.3~0.5g：200mL：100~150mL；（2）将反应物在氩气和氢气体积比为78：1的混合气体氛围下进行分阶段煅烧，先于~200~250℃下煅烧30~50min，再于500~600℃下煅烧1~2h，得到介孔二氧化钼复合材料；（3）将介孔二氧化钼复合材料分散于水或乙醇中，再加入补锂剂，所述介孔二氧化钼复合材料和补锂剂的质量比为0.1：1~1.5；接着在砂磨机中砂磨2~3h，再经过喷雾干燥后，得到经预处理的补锂剂。6.如权利要求5所述基于气化分解的锂离子电池补锂剂，其特征在于，步骤（1）中，所述含氢氧化钴的乙醇溶液为将氢氧化钴分散于乙醇溶液中得到，氢氧化钴和乙醇溶液的质量体积比为0.1g：5~6mL。7.如权利要求5所述基于气化分解的锂离子电池补锂剂，其特征在于，步骤（3）中，所述介孔二氧化钼复合材料分散于水或乙醇中的浓度为3~5mg/mL。8.如权利要求1‑7之一所述补锂剂在锂离子电池中的应用，其特征在于，所述补锂剂为正极浆料制成过程中加入，并通过涂布到集流体上得到正极。9.如权利要求8所述应用，其特征在于，所述正极浆料包括正极材料、导电剂、粘结剂和溶剂；所述补锂剂的添加量为正极材料重量的0.4~0.8%。10.如权利要求8所述应用，其特征在于，所述补锂剂在锂离子电池中发生分解；所述分解发生在化成过程中或化成过程后的热处理过程；所述热处理过程的温度为30~100℃，时间为1~5h；所述分解后通过负压脱除分解中产生的气体或低沸点液体。2CN115411267A说明书1/8页一种基于气化分解的锂离子电池补锂剂及其应用技术领域[0001]本发明涉及锂离子电池的技术领域，尤其涉及一种基于气化分解的锂离子电池补锂剂及其应用。背景技术[0002]锂离子电池是电能转化、储存的重要媒介，具有能量密度高、循环寿命长、倍率性能好等优点，广泛应用于便携式电子产品、大规模储能和各种动力电源等领域。但是，在充放电过程中形成的固体电解质界面膜(SEI)和其他“副反应”，会造成电池的初始容量损失和后续的容量衰减，这将直接导致首次循环的库仑效率降低、电池寿命缩短和能量密度损失。为了补偿各种因素引起的锂损失(形成不可逆的“死锂”)，行业内人员研究了多种补锂方法，按锂源种类可以分为两类：金属单质锂源和化合物锂源。[0003]金属单质锂源补锂是最直接且有效的补锂方式，