[發明專利]一種鋰離子電池硅碳復合負極材料復合導電劑、負極片及其制備方法

在審

• 申請號: 202010040191.X
• 申請日: 2020-01-15
• 公開（公告）號: CN111244455A
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發明（設計）人: 陳獻武;劉佳麗;周蘭;萬玲玉;李旺;方英軍;詹吟橋;閆海;劉超
• 申請（專利權）人: 上海電氣集團股份有限公司
• 主分類號: H01M4/62
• 分類號: H01M4/62;H01M4/38;H01M4/48;H01M4/587;H01M4/131;H01M4/133;H01M4/134;H01M4/1393;H01M4/1395;H01M4/1391;H01M10/0525
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 郎祺

1.一種鋰離子電池硅碳復合負極材料復合導電劑，其特征在于，按質量百分比計，所述復合導電劑包括如下組分：

2.根據權利要求1所述的鋰離子電池硅碳復合負極材料復合導電劑，其特征在于，所述硅碳復合材料包括人造石墨，還包括SiO_x、Si中的一種或兩種；所述復合材料中硅元素的含量百分比為3-100％。

3.根據權利要求1所述的鋰離子電池硅碳復合負極材料復合導電劑，其特征在于，所述碳納米管的平均外徑為2-50nm，長度5um；所述納米碳纖維的長度小于15um，直徑150nm；所述石墨烯選自單層石墨烯和多層石墨烯中一種或兩種。

4.根據權利要求1所述的鋰離子電池硅碳復合負極材料復合導電劑，其特征在于，所述輔助碳黑導電劑選自乙炔黑、科琴黑和導電炭黑SuperP中一種或多種。

5.根據權利要求1所述的鋰離子電池硅碳復合負極材料復合導電劑，其特征在于，所述分散劑為羧甲基纖維素CMC；所述粘結劑選自丁苯橡膠、聚偏氟乙烯和聚丙烯酸中一種或多種；所述碳納米管為單壁碳納米管。

6.一種鋰離子電池硅碳復合負極材料的負極片，其特征在于，所述負極片包括負極集流體和涂覆在所述負極集流體表面的如權利要求1-5任一項所述鋰離子電池硅碳復合負極材料復合導電劑。

7.根據權利要求6所述的鋰離子電池硅碳復合負極材料的負極片，其特征在于，所述負極集流體為銅箔，厚度為5-30um。

8.一種如權利要求6-7任一項所述鋰離子電池硅碳復合負極材料的負極片的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)將分散劑加入去離子水中，調配膠液的固含量為2-5％，攪拌均勻，得含有分散劑的膠液；

(2)將石墨烯、碳納米管、納米碳纖維和炭黑導電劑加入到所述含有分散劑的膠液中，攪拌均勻得導電膠；

(3)將硅碳復合材料加入到所述導電膠中，攪拌均勻后，加入去離子水調整導電膠的固含量至35-50％，再次攪拌均勻，得包含活性物質的導電膠；

(4)向所述包含活性物質的導電膠中繼續加入粘結劑，攪拌均勻后，過濾得復合導電劑；

(5)將復合導電劑涂布在銅箔負極集流體表面，置于烤箱內進行加熱烘干，然后再置于真空烘箱進行二道烘烤，即得硅碳復合負極極片。

9.根據權利要求8所述的鋰離子電池硅碳復合負極材料復合導電劑的制備方法，其特征在于，步驟(1)中所述攪拌的轉速為200-1000rpm，時間為4h-10h；步驟(2)中所述攪拌的轉速為1000-1500rpm，時間為1h-2h；步驟(3)中所述攪拌的轉速為500-2000rpm，遞增轉速梯度為500rpm，時間為2h-4h；步驟(4)中所述攪拌的轉速為200-1000rpm，時間為10min-20min。

10.根據權利要求8所述的鋰離子電池硅碳復合負極材料復合導電劑的制備方法，其特征在于，步驟(4)中所述過濾使用80-150目篩，過濾物粘度為2000-4500mPa.s。