專利名稱：一種提高鋰離子電池容量的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本專利涉及蓄電池，特別是鋰離子電池。
背景技術(shù)：
鋰離子作為綠色高能電源在十幾年來受到廣泛關(guān)注，它具有能量高、循環(huán)性好和低放電的特點。為了充分發(fā)揮鋰離子電池的性能特點，在世界范圍內(nèi)研究者對鋰離子電池進行積極的研究。在鋰離子電池首次充放電過程中，電極材料和電解液在液固相界上發(fā)生反應，形成一層覆蓋于電極材料表面的鈍化層，鈍化層具有固體電解質(zhì)的特性，因此，這層膜也稱為SEI膜，即Solid electrolyte interphase(固體電解質(zhì)相界面)。SEI膜是在非水溶劑中，堿金屬與有機電解液反應而形成的覆蓋在表面的薄層。SEI膜具不溶性，使堿金屬在有機溶劑中鈍化，并且堿金屬陽離子可以自由進出SEI膜，溶劑分子卻無法穿越SEI層，而在鋰嵌入碳材料的過程也會產(chǎn)生相應的固態(tài)型電解質(zhì)界面。鈍化層的形成對鋰離子電池的性能產(chǎn)生重要的影響，使得首次充放電不可逆容量增加，減小了鋰離子電池的能量。
技術(shù)內(nèi)容本申請的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，通過對電池材料的改進，改善電池不可逆容量損失，提高電容量。
本申請的方案是在鋰離子電池負極材料上預先反應沉積一層固體電解質(zhì)層(SEI)。用該材料組裝成電池后，在首次使用-充電循環(huán)中隔絕了負極材料與電解質(zhì)的接觸，減少鈍化層的形成，鈍化層將不再在固體電解質(zhì)膜上生長，消除了鋰離子電池不可逆容量，從而提高了電容量。
反應沉積固體電解質(zhì)層，可用電化學的方法，也可用普通化學反應沉積的方法，電解液或反應沉積液采用的電解質(zhì)與電池的電解質(zhì)相同。
例如在干燥(相對濕度小于3％)的真空電化學容器中放入用LiPF6(EC+DEC)電解質(zhì)配置的電解液，以石墨材料為正極，鋰片為負極，通上直流電流，電流大小視材料的多少而定，在通電-放電過程中，石墨材料和鋰片表面反應沉積形成固體電解質(zhì)膜。將上述反應沉積固體電解質(zhì)膜的石墨材料或鋰片作為負極組裝成鋰離子電池，成為一種高容量的電池。
電解液還可采用LiClO4或LiAsF6或LiBF4作為溶質(zhì)，PC或DME或EC或DC或DMC作為溶劑進行配制。
上述溶質(zhì)采用其中一種；上述溶劑可采用其中一種，也可以兩種或兩種以上混和使用。
權(quán)利要求
1.一種提高鋰離子電池容量的方法，其特征是在電池負極材料上預反應沉積一層固體電解質(zhì)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征是電解液采用LiClO4或LiPF6或LiAsF6或LiBF4作為溶質(zhì)，PC或DME或EC或DC或DMC或DEC作為溶劑進行配制。
全文摘要
一種提高鋰離子電池容量的方法，其特征是在負極材料上預反應沉積一層固體電解質(zhì)，首先在負極材料上通過電化學方法或化學方法在材料表面反應沉積形成固體電解質(zhì)膜(SEI)。把反應沉積SEI膜的材料與各種其它材料組裝成鋰離子電池后，在循環(huán)中由于隔絕了負極材料與電解質(zhì)的接觸，減少鈍化層的形成，這將減少或完全消除鋰離子電池不可逆容量。因此，通過該方法組裝的電池具有高容量的特點。
文檔編號H01M10/38GK1606188SQ20041002381
公開日2005年4月13日 申請日期2004年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月19日
發(fā)明者谷亦杰 申請人:谷亦杰