[發明專利]一種鋰離子電池負極片及其制備方法、鋰離子電池

有效

• 申請號: 201410484728.6
• 申請日: 2014-09-19
• 公開（公告）號: CN104269515A
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發明（設計）人: 秦顯營;吳軍雄;張浩然;李寶華;賀艷兵;杜鴻達;楊全紅;康飛宇
• 申請（專利權）人: 清華大學深圳研究生院
• 主分類號: H01M4/13
• 分類號: H01M4/13;H01M4/139
• 代理公司: 深圳新創友知識產權代理有限公司 44223
• 代理人: 余敏

1.一種鋰離子電池負極片的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：1)配制濃度為1～20mg/mL的氧化石墨烯溶液；2)配制納米硅顆粒和聚合物的混合溶液；將納米硅顆粒和聚合物溶于醇水溶液中制得所述混合溶液，且在所述混合溶液中，所述聚合物的濃度為1～50mg/mL，所述納米硅顆粒與所述聚合物的質量比為0.05～1，所述納米硅顆粒的直徑在30～150nm；3)采用靜電噴涂的方式，將集流體固定在接收裝置上，依次靜電噴涂所述步驟1)制得的氧化石墨烯溶液，所述步驟2)制得的混合溶液，分別得到一層氧化石墨烯薄膜和一層硅-聚合物薄膜，定義為AB層；且經過噴涂，所述氧化石墨烯薄膜與所述硅-聚合物薄膜的質量比為1:6～1:9；4)重復噴涂所述氧化石墨烯溶液和所述混合溶液，最終在集流體上形成多個AB層結構；5)將覆蓋有多個AB層結構的集流體進行炭化處理，制得負極片。

2.根據權利要求1所述的鋰離子電池負極片的制備方法，其特征在于：所述步驟2)中，還包括在所述醇水溶液中加入導電材料制得所述混合溶液，所述導電材料與所述納米硅顆粒的質量之比為0.2～5。

3.根據權利要求1或2所述的鋰離子電池負極片的制備方法，其特征在于：所述步驟2)中，還包括在所述醇水溶液中加入納米碳管或者納米碳纖維制得所述混合溶液，所述納米碳管或者所述納米碳纖維與所述納米硅顆粒的質量之比為0.2～5。

4.根據權利要求1所述的鋰離子電池負極片的制備方法，其特征在于：所述步驟4)和所述步驟5)之間還包括步驟4’)：采用靜電噴涂的方式，在所述步驟4)得到的多個AB層結構上靜電噴涂所述步驟1)制得的氧化石墨烯溶液，形成一層氧化石墨烯薄膜。

5.根據權利要求1所述的鋰離子電池負極片的制備方法，其特征在于：所述步驟3)中靜電噴涂溶液時，電場電壓為10～30kV，接收距離為5～15cm。

6.根據權利要求1所述的鋰離子電池負極片的制備方法，其特征在于：所述步驟5)中炭化處理時，在高溫炭化爐中進行，在惰性氣氛中，以1～20℃/min的升溫速度從室溫升溫至500～1000℃，恒溫1～3h，然后冷卻至室溫后，取出得到所述負極片。

7.根據權利要求1所述的鋰離子電池負極片的制備方法，其特征在于：所述步驟2)中，所述聚合物為蔗糖、可溶性淀粉、檸檬酸、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚苯胺、聚吡咯中的一種或者兩種以上的混合物。

8.一種根據權利要求1所述的制備方法制得的鋰離子電池負極片。

9.一種鋰離子電池，其特征在于：所述鋰離子電池的負極片為如權利要求8所述的負極片。