[發明專利]混合負極材料和負極極片及其制備方法

在審

• 申請號: 201810218311.3
• 申請日: 2018-03-16
• 公開（公告）號: CN110277543A
• 公開（公告）日: 2019-09-24
• 發明（設計）人: 康利斌;唐堃;張開周;潘廣宏;康丹苗;王璐璘
• 申請（專利權）人: 國家能源投資集團有限責任公司;北京低碳清潔能源研究所
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/38;H01M4/583;H01M4/62;H01M4/485;H01M10/0525
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 嚴政;劉依云

本發明涉及電池材料領域，公開了一種混合負極材料和負極極片及其制備方法，該混合負極材料通過將第一載體和第二載體進行物理混合制得，所述第一載體為鋰、石墨、硅、錫和鍺中的至少一種，所述第二載體為鈦酸鋰、軟碳和硬碳中的至少一種。本發明的混合負極材料克容量和壓實密度高，電池快充性能好、循環壽命長，且制備過程無需處理前驅體，工藝路程短，易于生產控制。

技術領域

本發明涉及電池材料領域，具體涉及一種混合負極材料，含有該混合負 極材料的負極極片及其制備方法。

背景技術

隨著新能源汽車的快速發展，市場對新能源汽車認可度越來越高。在認 可度提升過程中，新能源汽車的行駛里程、充電速度、使用壽命、安全性能 等一直是用戶關注的熱點和重點。

作為新能源汽車動力之源的電池基本決定了汽車的行駛里程、充電速 度、使用壽命、安全性能等用戶關注點，其中，行駛里程由電池能量密度決 定，而充電速度由電池負極材料決定。目前，鋰離子電池負極材料有比容量 高但倍率性能一般(如石墨、硅、錫等)和倍率性能好但比容量低(如鈦酸 鋰、無定形碳等)兩大類。以石墨為負極的電池能量密度高，但一般在較低 倍率下進行充電(小于2C)，不適合快速充電，一旦充電速度加大，負極就 存在表面析鋰的安全隱患；而以鈦酸鋰為負極的電池盡管可以實現快充電 (大于5C)，但能量密度低。

CN103500815A公開了一種鋰離子電池軟碳復合負極材料及其制備方 法，該技術通過前驅體處理技術得到軟碳材料與石墨形成亂層與層狀結構同 時存在的復合材料，提高了快速嵌、脫鋰能力。但是，該技術中從前軀體到 負極材料的生產流程長，工藝控制較難。

發明內容

本發明的目的是為了克服現有現有的方法制備混合負極材料工藝復雜、 難控制的問題，提供一種混合負極材料和負極極片及其制備方法。

為了實現上述目的，本發明一方面提供一種混合負極材料，其中，該混 合負極材料通過將第一載體和第二載體進行物理混合制得，所述第一載體為 鋰、石墨、硅、錫和鍺中的至少一種，所述第二載體為鈦酸鋰、軟碳和硬碳 中的至少一種。

本發明第二方面提供一種負極極片，所述負極極片包括負極材料、導電 劑、集流體和粘結劑，其中，所述負極材料為本發明的混合負極材料。

本發明第三方面提供一種負極極片的制備方法，其中，該制備方法包括 以下步驟：

(1)將第一載體和第二載體進行物理混合，得到本發明的混合負極材 料；

(2)將所述混合負極材料與導電劑、粘結劑混合，將得到的混合物料 涂覆在集流體上。

本發明的的混合負極材料克容量和壓實密度高，使電池快充性能好、循 環壽命長，且制備過程中無需處理前驅體，工藝路程短，易于生產控制。

具體實施方式

在本文中所披露的范圍的端點和任何值都不限于該精確的范圍或值，這 些范圍或值應當理解為包含接近這些范圍或值的值。對于數值范圍來說，各 個范圍的端點值之間、各個范圍的端點值和單獨的點值之間，以及單獨的點 值之間可以彼此組合而得到一個或多個新的數值范圍，這些數值范圍應被視 為在本文中具體公開。

本發明一方面提供一種混合負極材料的制備方法，其中，該混合負極材 料通過將第一載體和第二載體進行物理混合制得，，所述第一載體為鋰、石 墨、硅、錫和鍺中的至少一種，所述第二載體為鈦酸鋰、軟碳和硬碳中的至 少一種。