[發(fā)明專利]一種鋰離子電池硅負極及電池

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110014718.6
• 申請日: 2021-01-06
• 公開（公告）號: CN112349898B
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馮玉川;王明輝;高麗娜
• 申請（專利權(quán)）人: 清陶（昆山）能源發(fā)展有限公司
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/38;H01M4/62;H01M10/0525
• 代理公司: 北京市萬慧達律師事務(wù)所 11111
• 代理人: 韓兵

1.一種鋰離子電池硅負極，其特征在于，包括相互混合的硅活性材料、電解質(zhì)材料和粘結(jié)劑；所述電解質(zhì)材料為三層復(fù)合結(jié)構(gòu)的顆粒材料，所述電解質(zhì)材料包括多孔內(nèi)核、中間層的陶瓷快離子導(dǎo)體層和外層的保護層；

所述保護層為保護性碳層；所述保護性碳層通過碳前驅(qū)體的熱沉積方式沉積于所述陶瓷快離子導(dǎo)體層的表面；

所述保護性碳層還設(shè)有聚合物固態(tài)電解質(zhì)，所述聚合物固態(tài)電解質(zhì)為多孔結(jié)構(gòu)；

所述聚合物固態(tài)電解質(zhì)包括聚合物、鋰鹽和第一導(dǎo)電劑；所述聚合物為聚丙烯酸酯，所述聚丙烯酸酯為聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸乙酯、聚丙烯酸甲酯、聚丙烯酸乙酯、聚乙基丙烯酸甲酯、聚乙基丙烯酸乙酯中的至少一種；所述第一導(dǎo)電劑為導(dǎo)電碳類材料。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池硅負極，其特征在于，所述多孔內(nèi)核的空隙率為20-95%；所述多孔內(nèi)核的孔徑不大于5nm。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋰離子電池硅負極，其特征在于，所述多孔內(nèi)核的空隙率為50-95%。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋰離子電池硅負極，其特征在于，所述多孔內(nèi)核由多孔導(dǎo)電材料制備得到。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鋰離子電池硅負極，其特征在于，所述多孔內(nèi)核為多孔導(dǎo)電碳材料制備得到。

6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項所述的鋰離子電池硅負極，其特征在于，還包括第二導(dǎo)電劑，所述第二導(dǎo)電劑置于所述硅活性材料、所述電解質(zhì)材料和所述粘結(jié)劑之中并混合均勻；所述第二導(dǎo)電劑的重量與所述鋰離子電池硅負極總重量的比值不大于2%。

7.根據(jù)權(quán)利要求6中所述的鋰離子電池硅負極，其特征在于，所述多孔內(nèi)核的粒徑為1-10μm，所述陶瓷快離子導(dǎo)體層的厚度為10-500nm；所述保護層的厚度為1-50nm。

8.根據(jù)權(quán)利要求6中所述的鋰離子電池硅負極，其特征在于，所述硅活性材料的重量占所述鋰離子電池硅負極總重量的90-97%；所述電解質(zhì)材料的重量占所述鋰離子電池硅負極總重量的1-5%；所述粘結(jié)劑的重量占所述鋰離子電池硅負極總重量的0.01-5%。

9.一種鋰離子電池，其特征在于，所述鋰離子電池包括權(quán)利要求1-5中任一項所述的鋰離子電池硅負極。