[發明專利]一種復合負極極片的制造方法在審

申請號：	201710384834.0	申請日：	2017-05-26
公開（公告）號：	CN107240673A	公開（公告）日：	2017-10-10
發明（設計）人：	錢龍;孟江波;范華明;羅遠江;馬曉輝	申請（專利權）人：	江蘇銀基烯碳能源科技有限公司
主分類號：	H01M4/04	分類號：	H01M4/04;H01M4/1393;H01M4/1395
代理公司：	北京天盾知識產權代理有限公司11421	代理人：	林曉宏
地址：	213000 江蘇省蘇州***	國省代碼：	江蘇;32
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種復合負極制造方法
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【說明書】：

【技術領域】

本發明涉及鋰離子電池技術領域，尤其涉及一種復合負極極片的制造方法。

【背景技術】

鋰離子電池因其具有比能量高、電池電壓高、工作溫度范圍寬、使用壽命長等優點，已廣泛應用儲能、電動車等領域。但是隨著社會的不斷發展，尤其是電動汽車產業的迅猛發展，研發高能量密度的鋰離子電池迫在眉睫。負極作為鋰離子電池重要的一部分，研發高能量密度的鋰離子電池負極也顯得至關重要。目前鋰離子電池負極材料主要為石墨類碳材料，但是石墨類碳材料的理論比容量僅為372mAh/g，無法滿足高能量密度鋰離子電池負極的要求，而且在大倍率充放電時，由于石墨負極不能快速的完成嵌鋰/脫鋰，導致容量下降、溫升明顯，從而帶來了一定安全隱患。

鑒于此，實有必要提供一種復合負極極片的制造方法。

【發明內容】

本發明的目的是提供一種復合負極極片的制造方法，通過所述制造方法制成的負極極片，能有效提高鋰電池的能量密度，電池充放電循環性能優異。

為了實現上述目的，本發明提供一種復合負極極片的制造方法，包括以下步驟：

1)往分散介質與分散劑混合形成的混合液中先加入包覆處理后的納米硅基材料并溶解，再加入硝酸鹽溶液進行超聲溶解直至完全分散均勻后作為第一電泳沉積液，將清洗處理過的銅箔作為負極置于所述第一電泳沉積液中進行電泳沉積，將鉑電極作為正極，電泳沉積的電壓為90～150V，電泳沉積的溫度為20～40℃，電泳沉積的時間為2～3分鐘，納米硅基材料沉積在所述銅箔上后進行干燥，得到負極極片；

2)往N-甲基吡咯烷酮和聚偏氟乙烯混合形成的混合液中加入碳材料和導電劑并超聲處理0.5～1小時得到分散液；往所述分散液中加入硝酸鹽溶液并充分攪拌混合1～2小時后作為第二電泳沉積液，使所述碳材料和所述導電劑因吸附所述硝酸鹽溶液中的金屬陽離子而帶正電荷；

3)將步驟1)中所得的所述負極極片置于所述第二電泳沉積液中進行電泳沉積，將碳或鉑電極作為正極，電泳沉積的電壓為10～20V，極片距離10～15毫米，電泳沉積的溫度為20～30℃，電泳沉積的時間為20～30分鐘；帶有正電荷的所述碳材料沉積在所述負極極片上后進行干燥，得到碳/硅基疊層復合負極極片。

在一個優選實施方式中，所述分散介質為水、丙酮、乙醇、乙酰丙酮、環己烷、異丙醇、醋酸、二氯甲烷、甲基乙基酮或者甲苯中的一種或者幾種混合。

在一個優選實施方式中，所述分散劑為檸檬酸、聚乙酰胺、聚丙烯酰胺、乙氧基烷基硫酸鈉、α-烯基磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉、乙氧基烷基硫酸銨或者1-乙基-3-甲基咪唑雙三氟磺酰亞胺鹽中的一種或者幾種混合。

在一個優選實施方式中，所述納米硅基材料為納米硅或納米氧化硅，優選為納米硅。

在一個優選實施方式中，所述納米硅基材料的前處理為碳包覆處理或者金屬包覆處理，所述金屬包覆處理選用錫或者錫基合金。

在一個優選實施方式中，所述錫基合金為錫鋅、錫銀、錫鎳中的至少一種。

在一個優選實施方式中，所述碳材料為碳納米管、碳納米纖維、納米碳球、石墨烯、石墨中的一種或者幾種混合。

在一個優選實施方式中，所述導電劑為碳納米管、碳納米纖維、納米碳球、石墨烯、石墨、碳黑、錫中的一種或者幾種混合。

在一個優選實施方式中，所述硝酸鹽溶液為硝酸鎳溶液、硝酸鎂溶液、硝酸鋅溶液、硝酸錫溶液中的一種或者幾種混合。

在一個優選實施方式中，所述硝酸鹽與所述碳材料的質量比為10～12：1。

本發明提供的復合負極極片的制造方法，通過所述制造方法制成的負極極片，能有效提高鋰電池的能量密度，電池充放電循環性能優異。