[發(fā)明專利]一種基于硅基陽極的固態(tài)二次電池及其制備方法

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• 申請日: 2017-07-11
• 公開（公告）號: CN109244527A
• 公開（公告）日: 2019-01-18
• 發(fā)明（設計）人: 陳赟華;張敬君;S.貝恩德;王蕾;周龍捷;蔣蓉蓉;郝小罡
• 申請（專利權）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: H01M10/0525
• 分類號: H01M10/0525;H01M10/058;H01M4/131;H01M4/134;H01M10/0565
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 段菊蘭;楊思捷

1.一種基于硅基陽極的固態(tài)二次電池，其特征在于，其包含：

硅基陽極；

固體電解質；以及

高能量陰極。

2.根據(jù)權利要求1所述的基于硅基陽極的固態(tài)二次電池，其特征在于，所述硅基陽極包含選自硅單質、硅合金、硅化合物或硅碳復合材料的硅材料、粘結劑和導電添加劑并且任選包含其它陽極活性材料和/或所述固體電解質。

3.根據(jù)權利要求1或2所述的基于硅基陽極的固態(tài)二次電池，其特征在于，所述硅基陽極經(jīng)過預鋰化，其中鋰的容量是電極容量的5-120％。

4.根據(jù)權利要求1或2所述的基于硅基陽極的固態(tài)二次電池，其特征在于，所述硅基陽極具有大于25％的孔隙率。

5.根據(jù)權利要求1或2所述的基于硅基陽極的固態(tài)二次電池，其特征在于，所述固體電解質選自聚合物電解質、無機陶瓷電解質和聚合物無機復合電解質。

6.根據(jù)權利要求1或2所述的基于硅基陽極的固態(tài)二次電池，其特征在于，所述高能量陰極包含鋰離子電池中常用的陰極活性材料、所述固體電解質和導電添加劑。

7.制備根據(jù)權利要求1-6中任一項所述的基于硅基陽極的固態(tài)二次電池的方法，其包括如下步驟：

i)提供硅基陽極；

ii)提供高能量陰極；和

iii)將硅基陽極和高能量陰極與固體電解質進行組裝以得到鋰離子電池。

8.根據(jù)權利要求7所述的方法，其特征在于，通過如下制備硅基陽極：

將包含硅材料和任選的其它陽極活性材料、任選的固體電解質、導電添加劑和粘結劑的陽極漿料涂布到陽極基底上，經(jīng)干燥、任選碾壓、分切后得到硅基陽極，任選地，所述硅基陽極進一步經(jīng)過預鋰化。

9.根據(jù)權利要求7或8所述的方法，其特征在于，通過如下制備高能量陰極：

將陰極活性材料、導電添加劑、固體電解質和粘結劑的混合物溶解或分散于溶劑中得到陰極漿料，然后將所得陰極漿料涂布到陰極基底上，經(jīng)干燥、碾壓、分切后得到陰極。

10.根據(jù)權利要求7或8所述的方法，其特征在于，將陰極活性材料、導電添加劑和固體電解質的混合物經(jīng)研磨后直接作為陰極。