[發明專利]負極、具有該負極的電池及負極制備方法

有效

• 申請號: 201210015154.9
• 申請日: 2012-01-18
• 公開（公告）號: CN103378353A
• 公開（公告）日: 2013-10-30
• 發明（設計）人: 陳璞;陳淵
• 申請（專利權）人: 蘇州寶時得電動工具有限公司;陳璞
• 主分類號: H01M4/38
• 分類號: H01M4/38;H01M4/583;H01M4/62;H01M4/04;B82Y30/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種負極，包括集流體和負極材料，其特征在于：所述負極材料包括碳納米管、納米硅和粘結劑，所述碳納米管通過所述粘結劑形成于所述集流體表面，所述納米硅包覆所述碳納米管。

2.根據權利要求1所述的負極，其特征在于：所述碳納米管之間藉由所述粘結劑形成空間網絡結構。

3.根據權利要求1所述的負極，其特征在于：所述納米硅以顆粒或者以顆粒形成的連續的膜的形式包覆所述碳納米管。

4.根據權利要求3所述的負極，其特征在于：所述納米硅顆粒的粒度范圍為5至500納米。

5.根據權利要求3所述的負極，其特征在于：所述納米硅以顆粒形成的連續的膜的厚度范圍為5至15000納米。

6.根據權利要求1所述的負極，其特征在于：所述碳納米管的平均直徑范圍為60至100納米。

7.根據權利要求1所述的負極，其特征在于：所述碳納米管的平均長度范圍為5至15微米。

8.一種電池，包括正極、如權利要求1-7中任意一個所述的負極以及設于所述正極和負極之間的電解質。

9.一種負極的制備方法，其特征在于：所述制備方法包括如下步驟：

(1)將碳納米管與粘結劑在溶劑中混合，將制得的混合物涂布在集流體上，將涂有所述混合物的所述集流體進行干燥處理；

(2)對干燥后的涂有所述混合物的所述集流體進行磁控濺射硅處理：以涂有所述混合物的所述集流體為基體，采用中頻電源或偏壓電源，使用氬等離子體轟擊硅靶，硅被等離子體化，通過電磁場導向作用使所述硅沉積在所述混合物上。

10.根據權利要求9所述的制備方法，其特征在于：所述磁控濺射過程中，工作室真空度范圍為0.2至0.5Pa。

11.根據權利要求9所述的制備方法，其特征在于：所述磁控濺射過程中，通過冷卻系統控制所述集流體的溫度不高于200℃。

12.根據權利要求9所述的制備方法，其特征在于：所述中頻電源的脈沖直流頻率為40KHz，在所述硅靶上施加的電壓范圍為50至600V。

13.根據權利要求9所述的制備方法，其特征在于：所述偏壓電源的脈沖頻率為20KHz，柵偏壓電勢差范圍為100至200V。

14.根據權利要求9所述的制備方法，其特征在于：所述粘結劑包括含氟樹脂，所述含氟樹脂選自聚四氟乙烯樹脂、聚四氟乙烯-全氟烷氧基樹脂、聚四氟乙烯-氟化乙丙烯樹脂、聚四氟乙烯-乙烯四氟乙烯樹脂、三氟氯乙烯樹脂、聚偏氟乙烯樹脂中的至少一種。

15.根據權利要求9所述的制備方法，其特征在于：所述碳納米管和所述粘結劑的重量比范圍為0.2至10。

16.根據權利要求9所述的制備方法，其特征在于：所述干燥處理的溫度范圍為100至150℃。

17.根據權利要求9所述的制備方法，其特征在于：所述溶劑包括有機溶劑，所述有機溶劑包括選自N-甲基-吡咯烷酮、二甲基亞砜、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺中的至少一種。