(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111586304.7 (22)申请日 2021.12.21 (71)申请人 清华大学 地址 100084 北京市海淀区清华园1号 (72)发明人 张强　岳昕阳　闫崇　姚雨星　 李泽珩　 (74)专利代理 机构 北京东方亿 思知识产权代理 有限责任公司 1 1258 代理人 廖欢 (51)Int.Cl. H01M 4/13(2010.01) H01M 4/139(2010.01) H01M 10/0525(2010.01) (54)发明名称 预锂化负极片、 其制备方法及锂电池 (57)摘要 本申请公开了一种预锂化负极片、 其制备方 法及锂电池， 该预锂化负极包括负极集流体、 覆 盖在负极集流体表面的活性物质层、 覆盖在活性 物质层部分表 面的多个修饰层， 以及覆盖在活性 物质层剩余表 面及多个修饰层表 面的含锂层， 多 个修饰层在活性物质层表面间隔分布， 覆盖率为 30～75％。 上述预锂化负极中的修饰层/含锂层 界面作为人工电子通路， 负责在预锂化过程中稳 定两相界面间的电子传输， 避免了界面应力波动 对电子通路结构的破坏， 显著加强了接触预锂化 的反应深度， 提高了含锂层的利用率， 降低了惰 性锂的形成的产量， 提高了电池的容量保持率和 循环稳定性。 权利要求书1页 说明书11页 附图3页 CN 114335417 A 2022.04.12 CN 114335417 A 1.一种预锂化负极片， 其特征在于， 包括负极集流体、 覆盖在所述负极集流体表面的活 性物质层、 覆盖在所述活性物质层部分表面的多个修饰层， 以及覆盖在所述活性物质层剩 余表面及所述多个修饰层表面的含 锂层， 所述多个修饰层在所述活性物质 层表面间隔分布， 覆盖率为30～75％； 所述多个修饰 层包括亲锂金属、 所述亲锂金属的氧化物和所述亲锂金属的氮化物中的一种或多种。 2.根据权利要求1所述的预锂化负极片， 其特征在于， 所述多个修饰层的单位面积质量 为所述活性物质层的单位 面积质量的0.1～5％。 3.根据权利要求1所述的预锂化负极片， 其特征在于， 所述多个修饰层中单个修饰层的 平均面积为10 0～1000000nm2。 4.根据权利要求1所述的预锂化负极片， 其特征在于， 所述亲锂金属包括金、 银、 铜、 铁、 钛、 铝、 锰、 锡、 钴、 镍、 铬、 铋、 钒、 钼和铌中的一种或者多种。 5.根据权利要求1所述的预锂化负极片， 其特征在于， 所述含锂层包括金属锂、 锂硅合 金、 锂镁合金、 锂铜合金、 锂银合金、 锂铍合金、 锂锌合金、 锂镉合金、 锂铝合金、 锂金合金和 锂硼合金中的一种或多种。 6.一种如权利要求1～5任一项所述的预锂化负极片的制备方法， 其特征在于， 包括如 下步骤： (1)制作锂离子电池负极， 其中， 所述锂离子电池负极包括负极集流体， 以及覆盖在所 述负极集 流体表面的活性物质层； (2)在所述锂离子电池负极表面间隔沉积多个修饰层， 使所述活性物质层的部分表面 覆盖所述多个修饰层， 得到锂离 子电池负极片； (3)在所述锂离子电池负极片的表面沉积含锂层， 使所述活性物质层的剩余部分表面， 以及所述多个修饰层的表面覆盖一层含 锂层， 得到载锂负极片； (4)将所述载锂负极片置 于电解液中， 以完成接触预锂化反应， 得到预锂化负极片。 7.根据权利要求6所述的预锂化负极片的制备方法， 其特征在于， 步骤(2)中， 在所述锂 离子电池负极表面间隔沉积多个修饰层的方法包括磁控溅射、 真空蒸镀、 刮涂、 喷涂和化学 气相沉积中的一种或几种的结合。 8.根据权利要求6所述的预锂化负极片的制备方法， 其特征在于， 步骤(3)中， 在所述锂 离子电池负极片的表面沉积含锂层的方法包括真空蒸镀、 机械辊压、 刮涂和喷涂中的一种 或几种的结合。 9.根据权利要求6所述的预锂化负极片的制备方法， 其特征在于， 在步骤(3)之后还包 括对载锂负极片进行辊压 压制处理， 所述辊压 压制处理的压力范围为20 ‑50Mpa。 10.一种锂电池， 其特征在于， 包括正极片、 隔膜、 电解液， 以及权利要求1～5任一项所 述的预锂化负极片。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114335417 A 2预锂化负极片、 其制备方 法及锂电池 技术领域 [0001]本申请涉及锂离子电池技术领域， 特别是涉及一种预锂化负极片、 其制 备方法及 锂电池。 背景技术 [0002]锂离子电池在首次充电过程中， 负极表面会自发形成固态电解质薄膜(SEI膜)， 导 致一部分可逆锂离子容量损失， 进而表现为较低的首次库伦效率， 致使正极的锂离子库存 产生空缺， 这降低了锂离 子电池的可逆循环容 量。 [0003]接触预锂化是一种有效提高锂离子电池首次库伦效率、 改善电池循环性能的方 法。 其具体为， 通过在负极表面复合含锂层以触发 内短路电化学反应的接触式预锂化过程， 从而预先将一定数量的锂离子储存在负极结构内， 来补偿电池首次循环时产生的容量空 缺。 [0004]在接触预锂化反应过程中， 含锂层与负极的直接接触位点作为电子通路起到了传 递电子的作用， 而吸 附在含锂层/负极接触界面的电解液作为离子通路起到了传递锂离子 的作用。 然而， 由于其内短路电化学的反应本质， 接触预锂化过程中会伴随着负极表面固态 电解质薄膜的生长， 且由于电子通路负载了较大 的电子密度， 这导致电子通路结构容易被 固态电解质薄膜的扩张而侵害， 造成电子通路阻断现象， 促使接触预锂化反应提前停止， 导 致含锂层利用率过低。 此时， 由于失去了有效的电子转移路径， 遗留在负极表 面的含锂层变 为了电子惰性的 “死”锂， 过多的惰性锂不仅降低了含锂层利用率， 而且会阻碍电池运行过 程中锂离子的扩散和迁移， 提高电化学极化现象， 从而降低电池的容量保持率和循环稳定 性， 并可能引发负极的析锂行为。 发明内容 [0005]本申请提供一种预锂化负极片、 其制 备方法及锂电池， 旨在解决预锂化过程中由 于电子通路不稳定， 导 致无法充分利用含 锂层， 使其变为惰性锂的问题。 [0006]一方面， 本申请实施例提供了一种预锂化负极片， 包括负极集流体、 覆盖在负极集 流体表面的活性物质层、 覆盖在活性物质层部分表面的多个修饰层， 以及覆盖在活性物质 层剩余表面及多个修饰层表面的含锂层， 多个修饰层在活性物质层表面间隔分布， 覆盖率 为30～75％； 多个修饰层包括亲锂金属、 亲锂金属的氧化物和亲锂金属的氮化物中的一种 或多种。 [0007]可选地， 多个修饰层的单位面积质量为所述活性物质层的单位面积质量的0.1～ 5％。 [0008]可选地， 多个修饰层中单个修饰层的平均面积为10 0～1000000nm2。 [0009]可选地， 亲锂金属包括金、 银、 铜、 铁、 钛、 铝、 锰、 锡、 钴、 镍、 铬、 铋、 钒、 钼和铌中的 一种或者多种。 [0010]可选地， 含锂层包括金属锂、 锂硅合金、 锂镁合金、 锂铜合金、 锂银合金、 锂铍合金、说　明　书 1/11 页 3 CN 114335417 A 3