[發明專利]用于鋰離子電池的使用微粒的硅-金屬混成陽極

有效

• 申請號: 201480043246.5
• 申請日: 2014-05-28
• 公開（公告）號: CN105684196B
• 公開（公告）日: 2018-10-23
• 發明（設計）人: 李文明;B·尹;安·顧
• 申請（專利權）人: 蘋果杰克199有限合伙公司
• 主分類號: H01M4/1395
• 分類號: H01M4/1395
• 代理公司: 北京國昊天誠知識產權代理有限公司 11315
• 代理人: 許志勇;李有財

1.一種硅混成陽極材料，其特征在于，包含：

微粒混合物，所述微粒混合物包含：

多個硅微粒；以及

多個金屬微粒，所述多個金屬微粒以選定比例與所述多個硅微粒混合，所述多個硅微粒與所述多個金屬微粒通過在所述微粒混合物中包含至少一黏合劑材料并且使用一退火工藝加熱所述微粒混合物來彼此接結，所述退火工藝是在200至650℃之間的溫度梯度間加熱所述微粒混合物5小時至24小時，以這種方式將所述多個硅微粒與所述多個金屬微粒結合并蒸發掉所述至少一黏合劑材料；

其中，所述微粒混合物形成于硅混成陽極材料層內，所述硅混成陽極材料層的厚度介于2微米以及15微米之間。

2.根據權利要求1所述的硅混成陽極材料，其特征在于，所述多個硅微粒具有的尺寸大小介于1微米以及20微米之間。

3.根據權利要求1所述的硅混成陽極材料，其特征在于，所述多個金屬微粒具有的尺寸大小介于1微米以及30微米之間。

4.根據權利要求1所述的硅混成陽極材料，其特征在于，所述多個硅微粒具有的尺寸大小與所述多個金屬微粒的尺寸大小相同。

5.根據權利要求1所述的硅混成陽極材料，其特征在于，所述微粒混合物的所述選定比例包含10重量百分比至40重量百分比的硅微粒以及90重量百分比至60重量百分比的金屬微粒。

6.根據權利要求1所述的硅混成陽極材料，其特征在于，至少一硅混成陽極材料層被包含于電池內。

7.根據權利要求1所述的硅混成陽極材料，其特征在于，至少一硅混成陽極材料層被包含于一鋰離子電池內。

8.根據權利要求1所述的硅混成陽極材料，其特征在于，至少一硅混成陽極材料層被包含于鋰離子電池內，且所述鋰離子電池還包含：

含鋰電解質，其包含多個分隔材料；

陽極，設置于所述含鋰電解質的第一側，且包含所述至少一硅混成陽極材料層；

陰極，設置于所述含鋰電解質的第二側相反于所述含鋰電解質的第一側。

9.根據權利要求1所述的硅混成陽極材料，其特征在于，所述多個硅微粒通過將電磁波施加至硅源材料、氫和氬而形成。

10.一種制備硅混成陽極材料層的方法，其特征在于，包含：

形成多個硅微粒；

形成多個金屬微粒；

以選定比例混合一定量的至少一黏合劑材料、所述多個硅微粒與所述多個金屬微粒以形成微粒混合物；

通過在200至650℃之間的溫度梯度間加熱所述微粒混合物5小時至24小時來退火所述微粒混合物，以這種方式將所述多個硅微粒與所述多個金屬微粒結合并蒸發掉所述至少一黏合劑材料；以及

將所述微粒混合物形成于所述硅混成陽極材料層內，其中所述硅混成陽極材料層的厚度介于2微米以及15微米之間。

11.根據權利要求10所述的方法，其特征在于，所述多個硅微粒具有的尺寸大小介于1微米以及20微米之間。

12.根據權利要求10所述的方法，其特征在于，所述多個金屬微粒具有的尺寸大小介于1微米以及30微米之間。

13.根據權利要求10所述的方法，其特征在于，所述多個硅微粒的尺寸大小與所述多個金屬微粒的尺寸大小相同。

14.根據權利要求10所述的方法，其特征在于，所述微粒混合物的所述選定比例包含10重量百分比至40重量百分比的硅微粒以及90重量百分比至60重量百分比的金屬微粒。

15.根據權利要求10所述的方法，其特征在于，

所述黏合劑的重量占所述微粒混合物的5重量百分比至10重量百分比。