CN110600285A - 一种锂离子电化学储能器件负极的无析锂预嵌锂方法 - Google Patents

一种锂离子电化学储能器件负极的无析锂预嵌锂方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种锂离子电化学储能器件负极的无析锂预嵌锂方法，涉及电化学储能器件技术领域。本发明将若干负极电极片、正极电极片和隔膜通过叠片或卷绕形成电芯，负极电极片和正极电极片通过隔膜隔开；然后将所述电芯放入壳体中；再在所述壳体中放置金属锂电极，所述金属锂电极与电芯相对放置，且在金属锂电极与电芯之间设置涂层隔膜；所述涂层隔膜的单面或双面涂布有多孔碳材料，且所述多孔碳材料不与金属锂电极和负极电极片接触；在所述壳体中注入电解液后对壳体进行热封口，然后对负极电极片进行预嵌锂。采用本发明提供的方法对锂离子电化学储能器件的负极进行预嵌锂，可以防止析锂的发生。

Description

一种锂离子电化学储能器件负极的无析锂预嵌锂方法
技术领域
本发明涉及电化学储能器件技术领域，特别涉及一种锂离子电化学储能器件负极的无析锂预嵌锂方法。
背景技术
锂离子电容器是一种新型的功率型储能器件，与锂离子电池相比其高倍率放电和循环寿命更佳，与双电层的超级电容器相比能量密度可以提高3～6倍。
在锂离子电容器制造过程中需要预先对负极进行嵌锂的操作，即预嵌锂工艺，其目的是对电容器提供额外的锂源，从而补偿负极在化成过程中的锂的消耗。对于多层电极的锂离子电化学储能器件，因为采用了多片正极电极片和多片负极电极片叠片制成的电芯，Li+的传输最远要穿过多片负极集流体中的孔、多片正极集流体中的孔，并且每片电极片集流体的孔又不容易正好相对，这必然增长了Li+的传输距离，增加了Li+的传输难度，大大增加了电化学极化，因而非常容易产生析锂。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种锂离子电化学储能器件负极的无析锂预嵌锂方法。采用本发明提供的方法对锂离子电化学储能器件的负极进行预嵌锂，可以防止析锂的发生。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种锂离子电化学储能器件负极的无析锂预嵌锂方法，包括以下步骤：
(1)将若干负极电极片、正极电极片和隔膜通过叠片或卷绕形成电芯，负极电极片和正极电极片通过隔膜隔开；所述负极电极片包括负极集流体和涂覆于所述负极集流体的负极涂层；所述正极电极片包括正极集流体和涂覆于所述正极集流体的正极涂层；
(2)将所述电芯放入壳体中，正极极耳与所有正极电极片连接并伸出壳体，负极极耳与所有负极电极片连接并伸出壳体；
(3)在所述壳体中放置金属锂电极，所述金属锂电极与电芯相对放置，且在金属锂电极与电芯之间设置涂层隔膜；所述涂层隔膜的单面或双面涂布有多孔碳材料，且所述多孔碳材料不与金属锂电极和负极电极片接触；
(4)在所述壳体中注入电解液后对壳体进行热封口，然后对负极电极片进行预嵌锂。
优选地，所述步骤(1)中正极电极片的数量为1～20个，所述负极电极片的数量比正极电极片多1个；所述电芯的两端由外到内依次为隔膜和负极电极片。
优选地，所述步骤(1)中的负极集流体为具有贯穿孔的铜箔或镍箔；所述正极集流体为具有贯穿孔的铝箔；所述负极集流体和正极集流体的开孔率独立地为5～50％。
优选地，所述步骤(1)中的负极涂层包括负极活性成分、导电剂和粘结剂；所述正极涂层包括正极活性成分、导电剂和粘结剂；
其中，所述负极活性成分包括石墨、中间相碳微球、硬碳、软碳、氧化亚硅和纳米晶硅中的一种或几种；
所述正极活性成分包括镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂、钴酸锂、磷酸铁锂和多孔碳材料中的一种或几种；所述多孔碳材料包括活性炭、碳气凝胶和石墨烯中的一种或几种。
优选地，所述步骤(3)中的金属锂电极是将金属锂箔压覆到多孔集流体上制成的。
优选地，所述金属锂箔的厚度为0.01～2mm；所述多孔集流体为具有贯穿孔的铜箔、具有贯穿孔的镍箔、铜网、镍网、泡沫金属铜或泡沫金属镍。
优选地，所述步骤(3)中多孔碳材料的涂布厚度为5～20微米；所述多孔碳材料的比表面积为500～3000m2/g。
优选地，所述步骤(3)中的多孔碳材料包括活性炭、碳气凝胶和石墨烯中的一种或几种。
优选地，所述步骤(4)中的电解液由含锂电解质盐和溶剂组成；所述含锂电解质盐包括六氟磷酸锂、高氯酸锂、四氟硼酸锂、双-三氟甲磺酰亚胺锂、双氟磺酰亚胺锂中的一种或几种，所述溶剂包括碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯、碳酸亚乙烯酯中的一种或几种。
优选地，所述步骤(4)中预嵌锂的总量为负极电极片容量的30～90％。
本发明提供了一种锂离子电化学储能器件负极的无析锂预嵌锂方法，本发明将若干负极电极片、正极电极片和隔膜通过叠片或卷绕形成电芯，负极电极片和正极电极片通过隔膜隔开；然后将所述电芯放入壳体中，正极极耳与所有正极电极片连接并伸出壳体，负极极耳与所有负极电极片连接并伸出壳体；再在所述壳体中放置金属锂电极，所述金属锂电极与电芯相对放置，且在金属锂电极与电芯之间设置涂层隔膜；所述涂层隔膜的单面或双面涂布有多孔碳材料，且所述多孔碳材料不与金属锂电极和负极电极片接触；在所述壳体中注入电解液后对壳体进行热封口，然后对负极电极片进行预嵌锂。实验表明，采用电化学方法预嵌锂过程中，在0.1C电流下每增加1层正极电极片会产生10～20mV的电压降，每增加1层负极电极片会产生5～10mV的电压降；由于电场方向与Li+浓度梯度方向相反，Li+浓差扩散为上坡扩散过程，因此，Li+倾向于在锂电极附近浓度最高的区域附近析出。本发明在金属锂电极与电芯之间设置涂层隔膜，涂层隔膜中的多孔碳材料可以吸附锂离子，调节电解液的浓度，防止析锂的发生。实施例结果表明，采用本发明提供的方法对锂离子电化学储能器件的负极进行预嵌锂，未发生明显的析锂现象。
附图说明
图1为本发明中当涂层隔膜的单面涂布有多孔碳材料时，对锂离子电化学储能器件负极进行无析锂预嵌锂的示意图；
图2为本发明中当涂层隔膜的双面涂布有多孔碳材料时，对锂离子电化学储能器件负极进行无析锂预嵌锂的示意图；
图1和图2中，1-隔膜，2-多孔碳材料，3-金属锂电极，4-负极集流体，5-负极涂层，6-正极涂层，7-正极集流体，8-孔，9-壳体，10-正极极耳，11-负极极耳，12-锂电极极耳；
图3为预嵌锂过程中，析锂现象出现的过程示意图；
图4为实施例1得到的锂离子电容器的充放电曲线。
具体实施方式
本发明提供了一种锂离子电化学储能器件负极的无析锂预嵌锂方法，包括以下步骤：
(1)将若干负极电极片、正极电极片和隔膜通过叠片或卷绕形成电芯，负极电极片和正极电极片通过隔膜隔开；所述负极电极片包括负极集流体和涂覆于所述负极集流体的负极涂层；所述正极电极片包括正极集流体和涂覆于所述正极集流体的正极涂层；
(2)将所述电芯放入壳体中，正极极耳与所有正极电极片连接并伸出壳体，负极极耳与所有负极电极片连接并伸出壳体；
(3)在所述壳体中放置金属锂电极，所述金属锂电极与电芯相对放置，且在金属锂电极与电芯之间设置涂层隔膜；所述涂层隔膜的单面或双面涂布有多孔碳材料，且所述多孔碳材料不与金属锂电极和负极电极片接触；
(4)在所述壳体中注入电解液后对壳体进行热封口，然后对负极电极片进行预嵌锂。
本发明对锂离子电化学储能器件负极进行无析锂预嵌锂的示意图如图1或图2所示；图1和图2中，1-隔膜，2-多孔碳材料，3-金属锂电极，4-负极集流体，5-负极涂层，6-正极涂层，7-正极集流体，8-孔，9-壳体，10-正极极耳，11-负极极耳，12-锂电极极耳。在本发明中，所述锂离子电化学储能器件为锂离子电容器、锂离子电池或具有内并联结构的锂离子电池电容。在本发明中，所用各材料如无特殊说明，均为市售材料。
本发明将若干负极电极片、正极电极片和隔膜通过叠片或卷绕形成电芯，负极电极片和正极电极片通过隔膜隔开。在本发明中，所述正极电极片的数量优选为1～20个，所述负极电极片的数量优选比正极电极片多1个，具体地按照隔膜/负极电极片/隔膜/正极电极片/隔膜/负极电极片/隔膜……/负极电极片/隔膜的顺序进行叠片或卷绕，即电芯是由若干负极电极片和正极电极片交替排列而成，负极电极片和正极电极片通过隔膜隔开，且电芯的两端由外到内依次为隔膜和负极电极片。
在本发明中，所述负极电极片包括负极集流体和涂覆于所述负极集流体的负极涂层；其中，所述负极集流体优选为具有贯穿孔的铜箔或镍箔，所述负极集流体的开孔率优选为5～50％；在本发明中，所述开孔率是指集流体上孔的面积与集流体的面积的比值；所述负极涂层优选包括负极活性成分、导电剂和粘结剂，即负极电极片是将包括负极活性成分、导电剂和粘结剂的浆料涂布到具有贯穿孔的铜箔或镍箔上制成的；所述涂布可以为单面涂布，也可以为双面涂布；所述负极活性成分优选包括石墨、中间相碳微球、硬碳、软碳、氧化亚硅和纳米晶硅中的一种或几种；所述导电剂优选包括导电炭黑、导电石墨和碳纳米管中的一种或几种；所述粘结剂优选包括聚偏氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)、羧甲基纤维素钠(CMC)、丁苯橡胶(SBR)和成都茵地乐产的LA系列水性粘结剂中的一种或几种。
在本发明中，所述正极电极片包括正极集流体和涂覆于所述正极集流体的正极涂层。在本发明中，所述正极集流体优选为具有贯穿孔的铝箔；所述正极集流体的开孔率优选为5～50％；在本发明中，所述开孔率是指集流体上孔的面积与集流体的面积的比值；含贯穿孔的集流体可以允许锂离子穿过电极片、并在各个负极电极片之间扩散。在本发明中，所述正极涂层优选包括正极活性成分、导电剂和粘结剂，即正极电极片是将包括正极活性成分、导电剂和粘结剂的浆料涂布到具有贯穿孔的铝箔上制成的；所述涂布可以为单面涂布，也可以为双面涂布；所述正极活性成分优选包括镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂、钴酸锂、磷酸铁锂和多孔碳材料中的一种或几种；其中，所述多孔碳材料优选包括活性炭、碳气凝胶和石墨烯中的一种或几种；所述镍钴锰酸锂也称为三元正极材料，化学式为LiNixCoyMnzO2，按过渡金属元素组成不同具体为：LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2、LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2、LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2、LiNi0.7Co0.2Mn0.1O2、LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2，可分别用NCM111、NCM523、NCM622、NCM721和NCM811表示；所述导电剂和粘结剂与上述方案(负极电极片中的导电剂和粘结剂)相同，在此不再赘述。
本发明对所述隔膜没有特别的要求，采用本领域熟知的隔膜即可；在本发明具体实施例中，所述隔膜为celgard2400隔膜。本发明对叠片和卷绕的具体方法没有特别的要求，采用本领域熟知的叠片或卷绕方法按照所述顺序将若干负极电极片、正极电极片和隔膜组合形成电芯即可。
形成电芯后，本发明将所述电芯放入壳体中，正极极耳与所有正极电极片连接并伸出壳体，负极极耳与所有负极电极片连接并伸出壳体。本发明对所述壳体没有特别的要求，采用本领域熟知的壳体即可，在本发明具体实施例中，所述壳体为铝塑膜壳体。本发明对所述正极极耳和负极极耳没有特别的要求，采用本领域熟知的相应极耳即；具体地如，正极极耳为铝条，负极极耳为镍条。
将电芯放入壳体后，本发明在所述壳体中放置金属锂电极，所述金属锂电极与电芯相对放置，且在金属锂电极与电芯之间设置涂层隔膜。在本发明中，所述金属锂电极优选是将金属锂箔压覆到多孔集流体上制成的；所述金属锂箔的厚度优选为0.01～2mm，所述多孔集流体优选为具有贯穿孔的铜箔、具有贯穿孔的镍箔、铜网、镍网、泡沫金属铜或泡沫金属镍，更优选为具有贯穿孔的铜箔或铜网。在本发明中；所述金属锂电极与锂电极极耳连接并伸出壳体；所述锂电极极耳优选为镍条。在本发明中，所述涂层隔膜的单面或双面涂布有多孔碳材料，且所述多孔碳材料不与金属锂电极和负极电极片接触；当涂层隔膜的单面涂布有多孔碳材料时，对锂离子电化学储能器件负极进行无析锂预嵌锂的示意图如图1所示；当涂层隔膜的双面涂布有多孔碳材料时，对锂离子电化学储能器件负极进行无析锂预嵌锂的示意图如图2所示。在本发明中，所述多孔碳材料的涂布厚度优选为5～20微米，更优选为10～15微米；所述多孔碳材料的比表面积优选为500～3000m2/g，更优选为1000～2000m2/g；所述多孔碳材料优选包括活性炭、碳气凝胶和石墨烯中的一种或几种。在本发明中，所述多孔碳材料优选通过粘结剂的作用涂布在涂层隔膜上；所述粘结剂的种类与上述方案(负极电极片或正极电极片中的粘结剂)相同，在此不再赘述；所述多孔活性炭材料与粘结剂的质量比优选为9:1。对于采用了多片正极电极片和多片片负极电极片叠片制成的电芯，Li+的传输最远要穿过多片负极集流体中的孔、多片正极集流体中的孔，并且每片电极片集流体的孔又不容易正好相对，这必然增长了Li+的传输距离，增加了Li+的传输的难度，大大增加了电化学极化和析锂风险；实验表明，采用电化学方法预嵌锂过程中，在0.1C电流下每增加1层正极电极片会产生10～20mV的电压降，每增加1层负极电极片会产生5～10mV的电压降；由于电场方向与Li+浓度梯度方向相反，Li+浓差扩散为上坡扩散过程，因此，Li+倾向于在锂电极附近浓度最高的区域附近析出(预嵌锂过程中，析锂现象出现的过程如图3所示)。本发明在金属锂电极与电芯之间设置涂层隔膜，涂层隔膜中的多孔碳材料可以吸附锂离子，调节电解液的浓度，防止析锂的发生。
金属锂电极和涂层隔膜设置完成后，本发明在所述壳体中注入电解液后对壳体进行热封口，然后对负极电极片进行预嵌锂。在本发明中，所述电解液优选由含锂电解质盐和溶剂组成；所述含锂电解质盐优选包括六氟磷酸锂、高氯酸锂、四氟硼酸锂、双-三氟甲磺酰亚胺锂、双氟磺酰亚胺锂中的一种或几种；所述溶剂优选包括碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯、碳酸亚乙烯酯中的一种或几种。本发明对所述电解液中含锂电解质盐的质量浓度没有特别的要求，采用本领域熟知浓度的电解液即可。在本发明中，所述电解液的注入量(质量)优选为电芯饱和吸液量的1.1～2倍。本发明对所述预嵌锂的具体方法没有特别的要求，采用本领域熟知的预嵌锂方法即可；在本发明具体实施例中，所述预嵌锂的方法优选包括以下3种：(1)将金属锂电极与外电源的负极相连接，将负极电极片与外电源的正极相连接，恒电流放电，使嵌锂总量达到设计值，所述电流为0.01～0.5C；(2)将金属锂电极与外电源的正极相连接，将负极电极片与外电源的负极相连接，恒电流充电，使嵌锂总量达到设计值，所述电流为0.01～0.5C；(3)将金属锂电极与外电源的正极相连接，将负极电极片与外电源的负极相连接，以0.01～0.5C的电流恒电流充电至0V；然后，以恒电压U0进行恒电压充电，使嵌锂总量达到设计值，0<U0≤0.15V。其中，所述C的意义，根据《QB/T2502-2000锂离子蓄电池总规范》，表示电池以5h率放电至终止电压时的容量，即：1C表示1倍容量的电流值，5C表示5倍容量的电流值。
在本发明中，所述预嵌锂的总量优选为负极电极片容量的30～90％。预嵌锂完成后，本发明还优选对所得器件进行化成，然后将金属锂电极从壳体中取出，并将壳体中多余的电解液倒出，最后对壳体进行真空封口，从而得到锂离子电化学储能器件。本发明对所述化成的具体方法没有特别的要求，采用本领域熟知的方法即可。在本发明中，所述多余的电解液为超出电芯饱和吸液量的电解液。
下面结合实施例对本发明提供的锂离子电化学储能器件负极的无析锂预嵌锂方法进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
本实施例提供一种锂离子电容器的预嵌锂方法，该锂离子电容器的构成为：正极电极片的活性材料活性炭，正极集流体为开孔率为20％的贯穿孔的铝箔；负极电极片的活性材料为硬碳，负极集流体为开孔率为20％的贯穿孔的铜箔；隔膜为celgard2400隔膜；电芯由1片双面正极电极片和2片单面负极电极片叠片制成，将电芯和金属锂电极相对放置，放入铝塑膜壳体中，加入电解液中，电解液为1mol/L LiPF6的溶液，溶液的溶剂为碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯和碳酸二乙酯的混合物，三者的体积比为1:1:1。金属锂电极与负极片相对放置并通过涂有活性炭涂层的隔膜隔开，隔膜涂层中含有90％质量比的活性炭和10％质量比的粘接剂PVDF，涂层厚度为5微米。
锂离子电容器负极接外接电源负极，金属锂电极接外接电源正极，此时开路电压为-3.0V。先0.2C恒电流充电，充电至电压升至0V，然后0.1V恒压充电60min，在充电过程中发生嵌锂反应，最终嵌锂容量达到负极理论容量的80％，达到预嵌锂容量设计值，嵌锂结束。将锂离子储能器件静置5h，负极相对于金属锂电极的电位稳定在0.35V。测试设备为武汉兰电公司CT2001A的电池测试仪，以下实施例也采用了相同的测试设备。完成预嵌锂后对锂离子电容器进行化成，然后将金属锂电极从壳体中取出，并将壳体中多余的电解液倒出，最后对壳体进行真空封口，得到最终的锂离子电容器。
经测试，锂离子电容器的电容量为20F，充放电曲线如图4所示，为锂离子电容器的标准充放电曲线。
拆解锂离子电容器，未发现明显析锂现象，成功地完成了预嵌锂。
实施例2
本实施例提供一种锂离子电容器的预嵌锂方法，该锂离子电容器的构成为：正极电极片的活性材料活性炭，正极集流体为开孔率为20％的贯穿孔的铝箔；负极电极片的活性材料为硬碳，负极集流体为开孔率为20％的贯穿孔的铜箔；隔膜为celgard2400隔膜；电芯由10片双面正极电极片和11片单面负极电极片叠片制成；将电芯和金属锂电极相对放置，放入铝塑膜壳体中，加入电解液中，电解液为1mol/L LiPF6的溶液，溶液的溶剂为碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯和碳酸二乙酯的混合物，三者的体积比为1:1:1。金属锂电极与负极片相对放置并通过涂有活性炭涂层的隔膜隔开，隔膜涂层中含有90％质量比的活性炭和10％质量比的粘接剂PVDF，涂层厚度为5微米。
将金属锂电极与外电源的正极相连接，将负极电极片与外电源的负极相连接，恒电流充电，使嵌锂总量达到负极容量的90％，电流为0.01C。完成预嵌锂后对锂离子电容器进行化成，然后将金属锂电极从壳体中取出，并将壳体中多余的电解液倒出，最后对壳体进行真空封口，得到最终的锂离子电容器。
经测试，锂离子电容器的电容量为1000F；拆解锂离子电容器，未发现明显析锂现象，成功地完成了预嵌锂。
实施例3
本实施例提供一种锂离子电容器的预嵌锂方法，该锂离子电容器的构成为：正极电极片含有80％质量比三元材料NCM811和20％质量比活性炭的活性材料，正极集流体为开孔率为20％的贯穿孔的铝箔；负极电极片的活性材料为比容量为600mAh/g的纳米晶硅与石墨的复合材料，负极集流体为开孔率为20％的贯穿孔的铜箔；隔膜为celgard2400隔膜；电芯由10片双面正极电极片和11片单面负极电极片叠片制成；将电芯和金属锂电极相对放置，放入铝塑膜壳体中，加入电解液中，电解液为1mol/L LiPF6的溶液，溶液的溶剂为碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯和碳酸二乙酯的混合物，三者的体积比为1:1:1。金属锂电极与负极片相对放置并通过涂有活性炭涂层的隔膜隔开，隔膜涂层中含有90％质量比的活性炭和10％质量比的粘接剂PVDF，涂层厚度为5微米。
将金属锂电极与外电源的负极相连接，将负极电极片与外电源的正极相连接，恒电流放电，使嵌锂总量达到负极容量的30％，电流为0.01C。完成预嵌锂后对锂离子电容器进行化成，然后将金属锂电极从壳体中取出，并将壳体中多余的电解液倒出，最后对壳体进行真空封口，得到最终的锂离子电容器。
经测试，锂离子电容器的电容量为5000F；拆解锂离子电容器，未发现明显析锂现象，成功地完成了预嵌锂。
本发明以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种锂离子电化学储能器件负极的无析锂预嵌锂方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将若干负极电极片、正极电极片和隔膜通过叠片或卷绕形成电芯，负极电极片和正极电极片通过隔膜隔开；所述负极电极片包括负极集流体和涂覆于所述负极集流体的负极涂层；所述正极电极片包括正极集流体和涂覆于所述正极集流体的正极涂层；
(2)将所述电芯放入壳体中，正极极耳与所有正极电极片连接并伸出壳体，负极极耳与所有负极电极片连接并伸出壳体；
(3)在所述壳体中放置金属锂电极，所述金属锂电极与电芯相对放置，且在金属锂电极与电芯之间设置涂层隔膜；所述涂层隔膜的单面或双面涂布有多孔碳材料，且所述多孔碳材料不与金属锂电极和负极电极片接触；
(4)在所述壳体中注入电解液后对壳体进行热封口，然后对负极电极片进行预嵌锂。
2.根据权利要求1所述的无析锂预嵌锂方法，其特征在于，所述步骤(1)中正极电极片的数量为1～20个，所述负极电极片的数量比正极电极片多1个；所述电芯的两端由外到内依次为隔膜和负极电极片。
3.根据权利要求1所述的无析锂预嵌锂方法，其特征在于，所述步骤(1)中的负极集流体为具有贯穿孔的铜箔或镍箔；所述正极集流体为具有贯穿孔的铝箔；所述负极集流体和正极集流体的开孔率独立地为5～50％。
4.根据权利要求1所述的无析锂预嵌锂方法，其特征在于，所述步骤(1)中的负极涂层包括负极活性成分、导电剂和粘结剂；所述正极涂层包括正极活性成分、导电剂和粘结剂；
其中，所述负极活性成分包括石墨、中间相碳微球、硬碳、软碳、氧化亚硅和纳米晶硅中的一种或几种；
所述正极活性成分包括镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂、钴酸锂、磷酸铁锂和多孔碳材料中的一种或几种；所述多孔碳材料包括活性炭、碳气凝胶和石墨烯中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的无析锂预嵌锂方法，其特征在于，所述步骤(3)中的金属锂电极是将金属锂箔压覆到多孔集流体上制成的。
6.根据权利要求5所述的无析锂预嵌锂方法，其特征在于，所述金属锂箔的厚度为0.01～2mm；所述多孔集流体为具有贯穿孔的铜箔、具有贯穿孔的镍箔、铜网、镍网、泡沫金属铜或泡沫金属镍。
7.根据权利要求1所述的无析锂预嵌锂方法，其特征在于，所述步骤(3)中多孔碳材料的涂布厚度为5～20微米；所述多孔碳材料的比表面积为500～3000m2/g。
8.根据权利要求7所述的无析锂预嵌锂方法，其特征在于，所述步骤(3)中的多孔碳材料包括活性炭、碳气凝胶和石墨烯中的一种或几种。
9.根据权利要求1所述的无析锂预嵌锂方法，其特征在于，所述步骤(4)中的电解液由含锂电解质盐和溶剂组成；所述含锂电解质盐包括六氟磷酸锂、高氯酸锂、四氟硼酸锂、双-三氟甲磺酰亚胺锂、双氟磺酰亚胺锂中的一种或几种，所述溶剂包括碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯、碳酸亚乙烯酯中的一种或几种。
10.根据权利要求1所述的无析锂预嵌锂方法，其特征在于，所述步骤(4)中预嵌锂的总量为负极电极片容量的30～90％。
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