[發明專利]液態金屬基自愈合鋰電負極及制備方法和鋰離子電池在審
| 申請號： | 201810544833.2 | 申請日： | 2018-05-31 |
| 公開（公告）號： | CN110061190A | 公開（公告）日： | 2019-07-26 |
| 發明（設計）人： | 鄧永紅;韓兵;張田;杜磊磊 | 申請（專利權）人： | 南方科技大學 |
| 主分類號： | H01M4/134 | 分類號： | H01M4/134;H01M4/1395;H01M4/36;H01M4/38;H01M4/62;H01M10/0525 |
| 代理公司： | 深圳中一專利商標事務所 44237 | 代理人： | 官建紅 |
| 地址： | 518055 廣東省深圳*** | 國省代碼： | 廣東;44 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 液態金屬 負極 納米顆粒 鋰離子電池 復合材料 自愈合 鋰電 負極材料 粘結劑 質量比 制備 成鋰離子電池 負極集流體 高倍率放電 快速充電 循環特性 自我修復 硅材料 附著 組裝 | ||
1.一種液態金屬基自愈合鋰電負極，包括負極集流體和附著于所述負極集流體表面的負極材料，其特征在于，所述負極材料包括液態金屬納米顆粒與硅的復合材料、粘結劑；
按照質量比，所述液態金屬納米顆粒與硅的復合材料：粘結劑＝(9～90)：1；
其中，所述液態金屬納米顆粒與硅的復合材料中，液態金屬納米顆粒與硅的質量比為1：(1～5)。
2.如權利要求1所述的液態金屬基自愈合鋰電負極，其特征在于，所述液態金屬納米顆粒為鎵、銦、錫的混合物，且所述鎵、銦、錫的質量比為(6～9):(1～3):1。
3.如權利要求1所述的液態金屬基自愈合鋰電負極，其特征在于，所述硅為納米硅、微米硅、氧化亞硅、硅碳、SiOx中的至少一種。
4.如權利要求1所述的液態金屬基自愈合鋰電負極，其特征在于，所述粘結劑為丙烯酸樹脂、海藻酸鈉、羧甲基纖維素鈉、聚偏氟乙烯中的任一種。
5.如權利要求1～4任一項所述的液態金屬基自愈合鋰電負極的制備方法，其特征在于，至少包括以下步驟：
步驟S01.將液態金屬納米顆粒的懸濁液與硅粉末進行超聲處理，獲得液態金屬納米顆粒與硅的復合材料；
步驟S02.將粘結劑和所述液態金屬納米顆粒與硅的復合材料分散于溶劑中，制成漿料，隨后將獲得的所述漿料涂覆于負極集流體表面，經干燥、裁切處理，得到液態金屬基自愈合鋰電負極。
6.如權利要求5所述的液態金屬基自愈合鋰電負極的制備方法，其特征在于，所述液態金屬納米顆粒的懸濁液的分散液為甲醇、乙醇、異丙醇中的任一種，所述懸濁液中含有硫醇分散劑，所述懸濁液中液態金屬納米顆粒與分散液的配比為1g：(200～300)mL。
7.如權利要求5所述的液態金屬基自愈合鋰電負極的制備方法，其特征在于，所述溶劑為甲醇、乙醇、異丙醇中的任一種；和/或所述漿料的粘度為1.5×10-3～1.5Pa·s。
8.一種鋰離子電池，包括正極、負極、隔膜、電解液及電池殼，其特征在于，所述負極為權利要求1～4任一項所述的液態金屬基自愈合鋰電負極，或者所述負極采用如權利要求5～7任一項所述的液態金屬基自愈合鋰電負極的制備方法制備得到。
9.如權利要求8所述的鋰離子電池，其特征在于，所述鋰離子電池負極的面密度為3～5mg/cm2。
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