稳定化的(部分)锂化的石墨材料、其制造方法和用于锂电池组的用途与流程

文档序号:12142866阅读:来源:国知局

技术特征:

1.式LiCx的(部分)锂化的石墨粉末,其中x = 6 – 600,其特征在于所述可流动的石墨粉末含有嵌入的锂并被热力学稳定的锂盐和/或其它有机和无机组分涂覆。

2.如权利要求1中所述的(部分)锂化的石墨粉末,其特征在于这两种原子类型的摩尔比Li:C为1: 至少3和1: 最多600之间,优选1: 至少5和1: 最多600之间。

3.如权利要求1或2中所述的(部分)锂化的石墨粉末,其特征在于所述涂料选自:N2、CO2、CO、O2、N2O、NO、NO2、HF、F2、PF3、PF5、POF3、碳酸酯、螯合硼酸锂溶液、硫有机化合物、含氮有机化合物、磷酸或有机含磷化合物、含氟有机和无机化合物和/或含硅化合物。

4.如权利要求1至3中所述的(部分)锂化的石墨粉末,其特征在于作为涂料,使用螯合硼酸锂在非质子有机溶剂中的溶液,其中所述螯合硼酸锂优选选自:双(草酸根合)硼酸锂、双(水杨酸根合)硼酸锂、双(丙二酸根合)硼酸锂、二氟草酸根合硼酸锂,且所述非质子有机溶剂优选选自:含氧杂环、腈、羧酸酯或酮。

5.制造如权利要求1至中所述的涂覆的(部分)锂化的石墨粉末的方法,其特征在于由金属锂开始通过非电化学法进行粉末形式的石墨的锂化以嵌锂,并在电化学电池外通过非电化学法施加起稳定化作用的涂层。

6.如权利要求5中所述的方法,其特征在于在0和150℃之间的温度范围内进行所述涂覆。

7.如权利要求1至4中所述的涂覆的可流动的(部分)锂化的石墨粉末作为锂电池组电极的组分/活性材料的用途。

8.根据权利要求7的用途,其特征在于其在含有阴极、锂导电电解质隔板系统和含石墨的阳极的原电池中实现,其中在电池制造过程中(即在首次充电周期前)将以非电化学方式涂覆的可流动的(部分)锂化的石墨粉末添加到阳极中。

9.如权利要求7或8中所述的用途,其特征在于所述阳极中的石墨(C)和电化学活性锂(Li)之间的摩尔比为至少3:1,最多600:1。

10.制造锂电池组阳极的方法,其特征在于使通过非电化学法(部分)锂化的粉末形式且涂覆的石墨在惰性或干燥室条件下与至少一种粘合剂材料和任选一种或多种具有相对于Li/Li+而言≤ 2 V的电化学电位的能够嵌锂的粉末形式的其它材料以及同样任选与改进导电性的添加剂以及非水有机溶剂混合和均化,并通过涂覆法将这种分散体施加到集流箔上,并干燥。

11.如权利要求10中所述的方法,其特征在于所述能够嵌锂的粉末形式的其它材料选自下列材料组:石墨、石墨烯、层结构化的锂过渡金属氮化物、能够与锂形成合金的金属粉末、具有在还原形式下(即作为金属)与锂形成合金的金属的主族金属氧化物、金属氢化物、氨基化锂、亚氨基锂、氮化氢化四锂、黑磷或能够根据转化机制在吸收锂的情况下与锂反应的过渡金属氧化物。

12.如权利要求10或11中所述的方法,其特征在于所述非水有机溶剂优选选自烃、N-甲基-吡咯烷酮、N-乙基-吡咯烷酮、二甲亚砜、酮、内酯和/或环醚。

13.如权利要求10至12中所述的方法,其特征在于所述粘合剂优选选自聚偏二氟乙烯、特氟隆、聚丙烯酸酯和聚异丁烯。

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