CN111066178A - 使用锂硅合金对电极进行预锂化的方法 - Google Patents

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Abstract

提供了通过使电极与一种或多种LixSiy合金的多个颗粒接触来对所述电极进行预锂化的方法，所述LixSiy合金具有指定的锂含量和粒度。

Description

使用锂硅合金对电极进行预锂化的方法
背景技术
锂离子蓄电池被用于各种消费电子产品中，并且越来越多地被采用于电动车辆中。研究者和开发者集中在改进锂离子蓄电池的性能以用于此类应用。在这方面，正在使用/测试阳极材料，例如石墨、硅、氧化硅和具有硅和/或氧化硅的石墨。与这种阳极材料有关的一个问题是循环期间锂的损失。由于在第一次循环时锂损失通常较大，所以特别关注第一次循环的锂损失。
阳极材料的预锂化可有助于补偿锂离子蓄电池中的锂损失。就本发明人的最佳知识，细锂金属粉末是最常用的市售预锂化添加剂。然而，使用锂金属粉末来对阳极进行预锂化存在若干挑战，这阻碍了其应用。例如，锂金属粉末的固有轻质性和颗粒之间的静电力使得其容易被空气携带，并且对安全处理和精确施加和投用提出了巨大挑战；并且锂金属的高反应性使得其难以适应商业蓄电池生产线。
已经尝试解决这些挑战。例如，Zhao等在“人工固体电解质界面保护的LixSiy纳米颗粒：用于锂离子蓄电池的有效且稳定的预锂化试剂(Artificial Solid ElectrolyteInterphase-Protected LixSiy Nanoparticles: An Efficient and StablePrelithiation Reagent for Lithium-Ion Batteries)”中陈述：“我们最近证明，通过热合金化合成的LixSiy纳米颗粒(NP)可以用作高容量预锂化试剂，但它们在蓄电池加工环境中的化学稳定性仍有待改进(We recently demonstrated that LixSiy nanoparticles(NPs) synthesized by thermal alloying can serve as a high-capacityprelithiation reagent, although their chemical stability in the batteryprocessing environment remained to be improved)。”Zhao等人还陈述，“目前，呈粉末形式的唯一的商业预锂化试剂是微米级稳定化锂金属粉末(SLMP) (FMC锂公司)，所述稳定化锂金属粉末有效地补偿不同阳极材料(例如SiO和Si-CNT复合物)的第一次循环的不可逆容量损失(Currently, the only commercial prelithiation reagent in powder formis microscale stabilized lithium metal powder (SLMP) (FMC Lithium Corp.),which effectively compensates for the first-cycle irreversible capacity lossof different anode materials, such as SiO and Si−CNT composites)。然而，难以在研究实验室中合成SLMP，并且其它实际挑战仍有待解决(However, it is difficult tosynthesize SLMP in research laboratories, and other practical challengesstill remain to be addressed)。” 参见J. Am. Chem. Soc., 2015, 137 (26), 第8372-8375页。在此同一出版物中，Zhao等提出“通过利用在LixSiy表面上还原1-氟癸烷以形成连续且致密的涂层...来提高LixSiy纳米颗粒的稳定性的表面改性方法(a surfacemodification method to enhance the stability of LixSiy nanoparticles byexploiting the reduction of 1-fluorodecane on the LixSiy surface to form acontinuous and dense coating...)”。然而，应用这种表面处理技术在商业生产环境中进行起来将为昂贵且冗长的。此外，致密涂层可降低含Li颗粒的性能。
因此，需要对阳极(例如硅基阳极)进行预锂化的新的且改进的方法，特别是将有效阻止在第一次充电/放电循环期间锂的不可逆损失的所述方法。
发明内容
本文所述的本发明通过提供用于对电极进行预锂化的方法来满足上述需要，所述方法包括使电极与一种或多种LixSiy合金的多个颗粒接触，其中至少约95体积%的颗粒的尺寸范围为约1微米至约200微米，并且LixSiy合金中的每一种包含含量范围为约10重量%至约90重量%的锂。还提供了这样的方法，其中LixSiy合金中的至少一者的锂含量范围为约10重量%至约70重量%，或范围为约15重量%至约60重量%，或范围为约40重量%至约50重量%。还提供了这样的方法，其中两个或更多个颗粒的尺寸范围为约1微米至约150微米，或约1微米至约70微米，或约1微米至约50微米。还提供了这样的方法，其中LixSiy合金中的至少一者已经与有机物质接触。还提供了这样的方法，其中LixSiy合金中的至少一者已经与无机物质接触。还提供了这样的方法，其中所述电极是石墨基电极或硅基电极。还提供了这样的方法，其中电极的预锂化是基本上在不存在溶剂的情况下进行。还提供了这样的方法，其中电极的预锂化是在存在溶剂下进行。还提供了这样的方法，其中在电极的表面上进行电极的预锂化。还提供了根据本发明的方法预锂化的电极，和包含这种电极的电池，和其中电极为阳极的这种蓄电池，和其中阳极适于在蓄电池经历第一次充电/放电循环时释放的锂量比未曾根据本发明的方法预锂化的阳极将会释放的锂量要更多的这种蓄电池。
另外，本文所述的本发明提供了根据本文所述的方法预锂化的电极；并且还提供了包括这种电极的蓄电池，所述电极可以是阳极或阴极。特别地，提供了包含阳极和阴极的蓄电池，所述阳极已根据本发明的方法预锂化，并且适于接收和储存从阴极释放的锂，并且在第一次充电/放电循环期间释放的锂量比在第一次充电/放电循环期间未曾根据本发明的方法预锂化的阳极将会释放的锂量要更多。在某些条件下，如本领域技术人员鉴于本申请的教导所确定的，在蓄电池经历第一次充电/放电循环时，可释放来自预锂化的阳极的至少一部分至基本上全部的锂中的任何锂。从预锂化的阳极释放的锂的量取决于操作和加工条件，以及取决于预锂化期间所用之LixSiy合金中锂的条件，例如，这种锂是活性的还是非活性的，这是本领域技术人员所熟知的。鉴于本说明书的教导，本领域技术人员可以制备预锂化的阳极，所述预锂化的阳极适于在第一次充电/放电循环期间释放的锂量比未曾根据本发明的方法预锂化的阳极将会释放的锂量要更多。
已知多种LixSiy合金已用于锂蓄电池的阳极材料中。然而，作为活性材料，LixSiy的容量随着循环而迅速下降。在Iwamura等的“作为用于高能锂离子蓄电池的含锂负电极材料的富Li的Li-Si合金”中，陈述了以下内容：“Shigematsu小组已经报道了Li21Si5的第一脱锂和锂化容量为650和300 mAh g-1-Li21Si5，并且其在第4个周期迅速下降到37 mAh g-1-Li21Si5 (Shigematsu's group has reported the first delithiation andlithiation capacities of Li21Si5 as 650 and 300 mAh g−1-Li21Si5, and itquickly faded down to 37 mAh g−1-Li21Si5 at the 4th cycle)”。
本发明人发现，微米级LixSiy分子/颗粒在干燥室中并且甚至在NMP (N-甲基-2-吡咯烷酮) (锂离子蓄电池工业中常用的溶剂)中是高度稳定的。此外，发现这样的分子/颗粒在潮湿空气中相当稳定，比预期的更稳定。并且这种微米级LixSiy分子/颗粒显示出乎意料的高预锂化效率。所有这些都通过下面的讨论来说明。
附图说明
通过参考附图将更好地理解本发明，其中：
图1示出了鉴定为1号电池的纽扣电池的第一次循环容量，所述1号电池根据本发明被预锂化；
图2示出了鉴定为2号电池的纽扣电池的第一次循环容量，所述2号电池根据本发明被预锂化；
图3示出了鉴定为3号电池的纽扣电池的容量，所述3号电池根据本发明被预锂化；以及
图4是提供关于根据本发明预锂化的纽扣电池的库仑效率(“CE”)的数据的图。
具体实施方式
在本文所述的本发明的某些方面中，LixSiy合金中的至少一者的锂含量范围为约10重量%至约90重量%。在本文所述的本发明的某些方面中，LixSiy合金中的至少一者的锂含量范围为约10重量%至约70重量%。在本文所述的本发明的某些方面中，LixSiy合金中的至少一者的锂含量范围为约15重量%至约60重量%。在本文所述的本发明的某些方面中，LixSiy合金中的至少一者的锂含量范围为约40重量%至约50重量%。仅作为实例，而不是限制本发明，存在已知的锂含量为19.8重量%的LixSiy合金和已知的锂含量为50.9重量%的LixSiy合金，所述合金的任一种的锂含量都将适用于本发明的方法。
在本文所述的本发明的某些方面中，至少约95体积%的多个颗粒的尺寸范围为约1微米至约200微米。在其它方面中，至少约97体积%或至少约99体积%或约100体积%的多个颗粒的尺寸范围为约1微米至约200微米。在本文所述的本发明的某些方面中，两个或更多个颗粒的尺寸范围为约1微米至约50微米。
在本文所述的本发明的某些方面中，包被LixSiy合金中的至少一者。在本文所述的本发明的某些方面中，用有机物质包被LixSiy合金中的至少一者。在本文所述的本发明的某些方面中，用无机物质包被LixSiy合金中的至少一者。
本文所用的术语“包被的”和“表面处理的”具有相同的含义，即，包被或表面处理的LixSiy合金已经与包被或表面处理所述合金的物质接触或接触过所述物质，并且任选地，随后进行处理，例如热处理。参考实施例11，用有机物质包被(表面处理) LixSiy合金。参考实施例12，用有机物质包被(表面处理) LixSiy合金。
在本文所述的本发明的某些方面中，用本文所述的LixSiy合金对电极进行预锂化是在溶剂存在下进行。合适的溶剂(包括NMP)是本领域技术人员已知的。在本文所述的本发明的其它方面中，电极的预锂化是在基本上不存在溶剂的情况下进行。如本文所用，“基本上不存在溶剂”意味着指示没有溶剂被故意引入预锂化过程。在本文所述的本发明的某些方面中，电极是石墨基或硅基。在本文所述的本发明的某些方面中，电极的预锂化是在电极的至少一个表面的至少一部分上进行。在本文所述的本发明的某些方面中，通过将本文所述的一种或多种LixSiy合金与一种或多种导电添加剂组合以形成组合并使电极的至少一部分与所述组合接触，进行电极的预锂化。合适的导电添加剂是本领域技术人员已知的，并且包括但不限于炭黑。在本文所述的本发明的某些方面中，通过将一种或多种LixSiy合金与导电添加剂、粘合剂和任选的其它合适的添加剂(如本领域技术人员所熟悉的)组合以形成组合并使电极的至少一部分与所述组合接触，进行电极的预锂化。在本文所述的本发明的某些方面中，通过将一种或多种LixSiy合金与各种添加剂、阳极活性材料和溶剂共混、然后包被到集电器上以制成电极，进行阳极的预锂化。并且溶剂可为与包被或未包被的LixSiy合金相容的任何溶剂，包括NMP。
如本领域技术人员所熟悉的，电极通常包含称为“集电器”的部分或层以及包含石墨、硅、氧化硅或具有硅和/或氧化硅的石墨的部分或层。对于阳极，集电器通常包含铜。对于阴极，集电器通常包含铝。在本文所述的本发明的某些方面中，通过使一种或多种LixSiy合金与一种或多种包含添加剂、活性物质或溶剂的合适物质接触，然后使集电器与一种或多种LixSiy合金接触，进行电极的预锂化。然后将所述集电器与包含石墨、硅、氧化硅或具有硅和/或氧化硅的石墨的部分或层组合以形成电极。溶剂可以是任何适合与LixSiy合金一起使用的溶剂，例如NMP。
可以热化学地或电化学地产生适用于本文所述本发明的各种LixSiy合金。根据反应参数，可以形成具有不同锂含量的Li21Si5、Li4.7Si2、Li12Si7和其它这种LixSiy合金。而且，可以对这些LixSiy合金进行研磨并筛分，从而可以收集具有某些所需粒度的所得LixSiy合金粉末。这些类型的LixSiy合金可从诸如Albemarle公司等公司购得。
电极可以用本文所述的本发明LixSiy合金颗粒通过本领域技术人员所熟悉的任何合适的方法锂化/预锂化，包括在溶剂存在下进行的那些方法和基本上在不存在溶剂的情况下进行的那些方法。在本文中，术语“锂化”和“预锂化”可互换使用。来自这种预锂化的电极的部分至基本上全部的锂将在含有阳极的蓄电池的第一次充电/放电循环期间释放。所释放锂的量取决于操作和加工条件，以及用于预锂化的LixSiy合金中锂的条件，例如，这种锂是活性的还是非活性的，所有这些都是本领域技术人员所熟悉的。锂的这种释放的量将足以补偿锂的部分至全部固有第一次循环损失，主要进入石墨或硅阳极。例如，从这种预锂化的阳极将释放的锂量比未曾根据本发明方法预锂化的相同阳极将释放的锂量要大。如实施例和相关附图所示，第一次循环损失可基本上完全由本发明的锂化/预锂化方法补偿。
如本文所述的预锂化方法适于如本领域技术人员所熟悉的任何电极，并且特别适于石墨基电极和硅基电极。任何这样的电极可以已经包含一些锂。如本文所述的预锂化方法适于任何阳极和/或任何阴极。
实施例
以下实施例说明本发明的原理。应理解，本发明不限于本文示例的任何一个具体实施方案，无论是在本专利申请的实施例还是剩余部分中。
实施例1.
通过转子研磨机研磨Li含量为44重量%的锂硅合金并用US标准筛筛分；并且收集80目与200目之间的粉末。80目筛和200目筛的标称筛孔分别为177微米和74微米。将约1克所得粉末转移到在充满氩气的手套箱中的称量瓶中。然后将密封的称量瓶转移到露点为-40℃的干燥室中。将样品暴露于干燥室的空气，并记录样品随时间的重量变化，任何重量增加都指示锂反应。在最初6小时之后，存在可忽略的重量变化(0.05%)。甚至在一天(24小时)之后，我们还测量到可忽略的重量变化(-0.1%)。
实施例2. (比较实施例)
将约1克锂含量>99%并且粒度为约50微米的市售锂粉末转移到充满氩气的手套箱中的称量瓶中。然后将密封的称量瓶转移到露点为-40℃的干燥室中。将样品暴露于干燥室的空气中，并记录样品随时间的重量变化。我们测量到锂粉末的0.2%重量损失，这是由这种粉末可被空气携带的能力引起的。
实施例3.
将约0.6克与实施例1中所用相同的锂-硅粉末转移到充满氩气的手套箱中的称量瓶中。然后将密封的称量瓶转移到具有环境空气的实验室中的通风橱中。温度记录为25℃，并且相对湿度记录为55.6%。将样品暴露于环境空气，并且未观察到燃烧。
实施例4.
将一些与实施例1中所用相同的锂硅合金粉末撒在预制的石墨阳极(石墨：导电添加剂：粘合剂88:5:7，负载量为4.7 mg/cm2并且孔隙率为40%)上，然后用擀面杖压延，所得阳极是掺杂有LixSiy粉末的石墨层。
实施例5.
由实施例4的所得阳极组装鉴定为“1号电池”的纽扣电池，其中锂箔作为对电极并且3/7 EC/EMC (碳酸亚乙酯/碳酸甲乙酯)中的1M LiPF6作为电解质。电池的开路电压(OCV)测量为约0.46V。电池在OCV下静置12小时，然后在C/20下开始锂化过程(步骤1)，直到电压达到0.002V。随后的脱锂(步骤2)也是在C/20下进行，直到电压达到1.5V。在图1中绘制记录的比容量，其中锂化容量为412 mAh/g石墨并且脱锂容量为457 mAh/g石墨。
如这个实施例中所示，显示第一次循环脱锂容量高于锂化容量，这表明来自实施例1的这种LixSiy粉末可在锂离子蓄电池中用作预锂化剂。
实施例6.
也由实施例4的所得阳极组装鉴定为“2号电池”的纽扣电池，其中锂箔作为对电极并且3/7 EC/EMC中的1M LiPF6作为电解质，并进行测试。结果示于图2中。2号电池的OCV记为0.47V，锂化容量(参见步骤1)记录为402 mAh/g石墨，并且脱锂容量(参见步骤2)记录为428mAh/g石墨。
如这个实施例中所示，显示第一次循环脱锂容量高于锂化容量，这表明来自实施例1的这种LixSiy粉末可在锂离子蓄电池中用作预锂化剂。
实施例7.
由实施例4的所得阳极组装鉴定为“3号电池”的纽扣电池，其中锂箔作为对电极并且3/7 EC/EMC中的1M LiPF6作为电解质。电池的开路电压(OCV)测量为约0.47V。电池在OCV下静置12小时，然后在C/20下开始脱锂过程(步骤1)，直到电压达到1.5V。如图3中所示，对于3号电池，这种初始脱锂容量记录为48.9 mAh/g石墨。(通过比较，对于未进行任何预锂化的典型石墨阳极，由于其中没有锂，所以如果用初始脱锂步骤测试，则其初始脱锂容量将接近于零)。如图3中所示，然后在C/20下对3号电池(步骤2)进行锂化，直到电压达到0.002V。随后的脱锂(步骤3)也是在C/20下进行，直到电压达到1.5V。在图3中绘制记录的比容量，其中锂化容量为450 mAh/g石墨并且脱锂容量为406 mAh/g石墨。
如这个实施例中所示，具有掺杂有来自实施例1的LixSiy粉末的石墨层的电池在无任何锂化循环的情况下显示出48.9 mAh/g的脱锂容量，这证实这种LixSiy粉末可在锂离子蓄电池中用作预锂化剂。
实施例8.
在初始C/20循环之后，将实施例7的鉴定为1号电池的纽扣电池在C/10下再循环3次。根据方程式1 [CE =脱锂容量/锂化容量*100%]计算库仑效率(CE)。如图4中所示，初始CE高于100%，并且其余循环的CE为99%。
实施例9.
通过离心研磨机研磨Li含量为44重量%的锂硅合金，并用US标准筛筛分；并收集小于325目的粉末。325目筛的标称筛孔为44微米。将约1克所得粉末转移到充满氩气的手套箱中的称量瓶中，并且在最初7小时后，干燥室(露点为-41.4℃)中的重量增加记录为0.7%。
实施例10 (a).
在充满氩气的手套箱中，将14.015克锂棒片和11.022克硅芯片放入钽坩埚中，以获得锂含量为56.0重量%的目标锂硅合金。然后将坩埚放入手套箱内的烘箱中，并且加热到750℃，搅拌，并再加热1小时。将所得合金倒入冷却盘中。一旦冷却到室温，用锤子粉碎合金，然后转移到球磨机。在球磨机中使用10 mm不锈钢球以100 rpm、300 rpm和400 rpm将材料研磨不同的时间段。研磨后的合金片没有破碎，而是大的凹陷的附聚物，这表明这种材料太软而不能研磨成粉末。
实施例10 (b).
在充满氩气的手套箱中，将5.718克锂棒片和19.245克硅芯片放入钽坩埚中，以获得锂含量为22.9重量%的目标锂硅合金。然后将坩埚放入手套箱内的烘箱中，并加热到700℃，搅拌，并再加热1小时。将所得合金倒入冷却盘中。一旦冷却到室温，用锤子粉碎合金，然后转移到球磨机。在球磨机中使用3 mm不锈钢球以100 rpm研磨材料1小时，然后以300 rpm研磨30分钟。用US标准筛筛分所得粉末材料；并收集通过325目筛的粉末。
通过酸滴定测试，所得材料的实际锂含量为22.3重量%。XRD (X射线衍射)证实所得材料包含Li12Si7。
将约1克所得粉末转移到充满氩气的手套箱中的称量瓶中，并且在最初7小时后，干燥室(露点为-41.4℃)中的重量增加记录为0.7%。
将一些筛分过的锂硅合金粉末撒在预制的石墨阳极(石墨：导电添加剂：粘合剂88:5:7，负载量为7.1 mg/cm2且孔隙率为40%)上，然后用刮刀压延，LixSiy粉末的负载量测量为约1.05 mg/cm2。
由所得阳极组装五个纽扣电池，其中锂箔作为对电极并且3/7 EC/EMC中的1MLiPF6作为电解质。电池的开路电压(OCV)测量为约0.597V至0.634V。电池在OCV下静置12小时，然后在C/20下开始脱锂过程，直到电压达到1.5V。平均初始脱锂容量记录为37.8 mAh/g石墨。
实施例11.
在氩气氛下，在玻璃烧瓶中，将一部分(15克)实施例9的锂硅合金粉末(具有44%锂并已通过325目筛筛分)与33.2 mL无水PC/DMC (1:1 wt/wt；PC =碳酸亚丙酯；DMC =碳酸二甲酯)中的2% LiBOB溶液(LiBOB =双(草酸根合)硼酸锂)混合，并在室温下搅拌2小时。在没有空气下过滤所得悬浮液，在室温下在真空下干燥，并在加热到200℃后再次在真空下干燥。在通过325目筛筛分后，收集12克灰色粉末。在处理的锂硅合金的DSC中可以观察到新的放热，而在未处理的锂硅合金中不存在该放热。
将约1克所得LiBOB处理的粉末转移到充满氩气的手套箱中的称量瓶中，并且在最初7小时后，记录干燥室(露点为-42.6℃)中可忽略的重量增加(-0.06重量%)。
将一些筛分的LiBOB处理的锂硅合金粉末撒在预制的石墨阳极(石墨：导电添加剂：粘合剂88:5:7，负载量为7.1 mg/cm2且孔隙率为40%)上，然后用刮刀压延，锂硅粉末的负载量测量为约1.05 mg/cm2。
由所得阳极组装五个纽扣电池，其中锂箔作为对电极并且3/7 EC/EMC中的1MLiPF6作为电解质。电池的开路电压(OCV)测量为约0.460 V至0.467 V。电池在OCV下静置12小时，然后在C/20下开始脱锂过程，直到电压达到1.5 V。平均初始脱锂容量记录为64.1mAh/g石墨。
实施例12.
通过离心研磨机研磨Li含量为44重量%的锂硅合金，并用US标准筛筛分；并收集小于325目的粉末。325目筛的标称筛孔为45微米。将约10克所得粉末转移到不锈钢坩埚中。加入4重量%的聚异丁烯(PIB；平均分子量为约1,000,000)于己烷中的溶液，直到所有粉末都被润湿。使用约6克PIB于己烷中的溶液。搅拌合金和聚合物溶液直到均匀。然后将坩埚放入氩气手套箱中的烘箱中，并加热到600℃。将烘箱在600℃下保持3小时，然后取出坩埚并使其冷却到室温。
将约1克所得粉末转移到充满氩气的手套箱中的称量瓶中，并在最初8小时后，干燥室(露点为-42.6℃)中的重量增加记录为0.5%。XRD (X射线衍射)证实所得材料包含Li12Si7，并且所得材料中的碳含量为如通过TOC (总有机碳)分析仪测量的约0.14%。
实施例13.
在干燥室中，将一部分(5.0克)来自实施例9的锂硅合金粉末制成具有以下配方的浆料，所述锂硅合金粉末具有44%锂和已通过325目筛筛分的颗粒：
- 97%锂硅合金粉末
- 2% PIB粘合剂
- 1%导电添加剂
- 己烷作为溶剂
- 固体含量为约37.5%
使用滑台上的刮刀使预制的石墨阳极(石墨：导电添加剂：粘合剂88:5:7，负载量为7.1mg/cm2并且孔隙率为40%)与所得浆料接触。在空气干燥之后，所得阳极包括具有含有97%锂硅合金的表面层的石墨。
由空气干燥的阳极组装五个纽扣电池，其中锂箔作为对电极并且3/7 EC/EMC中的1M LiPF6作为电解质。电池的开路电压(OCV)测量为约0.4V。电池在OCV下静置12小时，然后在C/20下开始脱锂过程，直到电压达到1.5 V。平均初始脱锂容量记录为90 mAh/g石墨。
实施例14.
在干燥室中，将一部分(5.0克)来自实施例9的锂硅合金粉末制成具有以下配方的浆料，所述锂硅合金粉末具有44%锂和已通过325目筛筛分的颗粒：
- 97%锂硅合金粉末
- 2% PVDF (聚亚乙烯(二)氟化物)粘合剂
- 1%导电添加剂
- 己烷作为溶剂
- 固体含量为约43.4%
使用滑台上的刮刀使预制石墨阳极(石墨：导电添加剂：粘合剂88:5:7，负载量7.1 mg/cm2并且孔隙率为40%)与所得浆料接触，然后在真空烘箱中在50℃下干燥20分钟。所得阳极包括具有含有97%锂硅合金的表面层的石墨。
由烘箱干燥的阳极组装两个纽扣电池，其中锂箔作为对电极并且3/7 EC/EMC中的1M LiPF6作为电解质。电池的开路电压(OCV)测量为约0.470V。
优点
本发明的优点在于某些Li合金比Li本身更稳定。例如，Li含量为约10-90重量%的LixSiy合金粉末在干燥室内稳定超过24小时，并且在潮湿空气中相当稳定；并且与Li本身相比，更容易处理，这使得当施加到电极时，施加和投用过程更容易。
虽然已经根据一个或多个优选实施方案描述了本发明，但是应当理解，在不脱离所附权利要求中阐述的本发明的范围的情况下，可以进行其它修改。

Claims (17)

1.一种用于对电极进行预锂化的方法，所述方法包括使所述电极与一种或多种LixSiy合金的多个颗粒接触，其中至少约95体积%的所述颗粒的尺寸范围为约1微米至约200微米，并且所述LixSiy合金中的每一者包含含量范围为约10重量%至约90重量%的锂。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述LixSiy合金中的至少一者的锂含量范围为约10重量%至约70重量%。
3.如权利要求1所述的方法，其中所述LixSiy合金中的至少一者的锂含量范围为约15重量%至约60重量%。
4.如权利要求1所述的方法，其中所述LixSiy合金中的至少一者的锂含量范围为约40重量%至约50重量%。
5.如权利要求1所述的方法，其中所述颗粒中的两个或更多个的尺寸范围为约1微米至约150微米。
6.如权利要求1所述的方法，其中所述颗粒中的两个或更多个的尺寸范围为约1微米至约70微米。
7.如权利要求1所述的方法，其中所述颗粒中的两个或更多个的尺寸范围为约1微米至约50微米。
8.如权利要求1所述的方法，其中所述LixSiy合金中的至少一者已经与有机物质接触。
9.如权利要求1所述的方法，其中所述LixSiy合金中的至少一者已经与无机物质接触。
10.如权利要求1所述的方法，其中所述电极是石墨基电极或硅基电极。
11.如权利要求1所述的方法，其中所述电极的预锂化是基本上在不存在溶剂的情况下进行。
12.如权利要求1所述的方法，其中所述电极的预锂化是在溶剂存在下进行。
13.如权利要求1所述的方法，其中所述电极的预锂化是在所述电极的表面上进行。
14.一种电极，所述电极根据权利要求1所述的方法而被预锂化。
15.一种蓄电池，所述蓄电池包含如权利要求14所述的电极。
16.如权利要求15所述的蓄电池，其中所述电极是阳极。
17.如权利要求16所述的蓄电池，其中所述阳极适于在所述蓄电池经历第一次充电/放电循环时释放的锂量比未曾根据权利要求1所述的方法预锂化的阳极将会释放的锂量要更多。
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