[發明專利]一種改性負極極片及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202110041391.1
• 申請日: 2021-01-13
• 公開（公告）號: CN112909228B
• 公開（公告）日: 2022-05-24
• 發明（設計）人: 馮建林
• 申請（專利權）人: 中科（馬鞍山）新材料科創園有限公司
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/58;H01M4/62;H01M10/0525
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

1.一種改性負極極片，其特征在于，所述負極極片包括鋰片和依次包覆在鋰片表面的第一包覆層和第二包覆層；

其中，所述第一包覆層包括石墨，所述第二包覆層包括氧化鋁；

所述改性負極極片通過如下方法制得：

(1)將石墨與包覆劑進行混合加熱處理得到包覆石墨；

(2)將步驟(1)得到的包覆石墨與硅烷偶聯劑溶液混合得到預處理溶液，將鋰片浸入所述預處理溶液攪拌后，經活化處理得到含有第一包覆層的改性鋰片；

(3)將鋁源沉積到步驟(2)得到的改性鋰片上，經干燥處理后得到所述改性負極極片。

2.如權利要求1所述的改性負極極片，其特征在于，所述第一包覆層還包括包覆劑。

3.如權利要求2所述的改性負極極片，其特征在于，所述包覆劑包括Li₆Si₂和/或Li₂S。

4.一種如權利要求1-3任一項所述改性負極極片的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括以下步驟：

(1)將石墨與包覆劑進行混合加熱處理得到包覆石墨；

(2)將步驟(1)得到的包覆石墨與硅烷偶聯劑溶液混合得到預處理溶液，將鋰片浸入所述預處理溶液攪拌后，經活化處理得到含有第一包覆層的改性鋰片；

(3)將鋁源沉積到步驟(2)得到的改性鋰片上，經干燥處理后得到所述改性負極極片。

5.如權利要求4所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)所述石墨與包覆劑的質量比為1:(0.8～1.5)。

6.如權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述混合加熱處理的時間為3～5h。

7.如權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述混合加熱處理的溫度為60～80℃。

8.如權利要求4所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)所述硅烷偶聯劑包括3-氨丙基三乙氧基硅烷和/或3-縮水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷。

9.如權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述硅烷偶聯劑溶液的溶劑包括無水乙醇和/或甲醇。

10.如權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述硅烷偶聯劑的質量是所述石墨的質量的1.0～1.5％。

11.如權利要求4所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)所述攪拌的速度為100～120rpm。

12.如權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述攪拌的時間為1.5～3h。

13.如權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述活化處理的裝置包括真空干燥箱。

14.如權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述活化處理的溫度為105～120℃。

15.如權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述活化處理的時間為1.5～3h。

16.如權利要求4所述的制備方法，其特征在于，步驟(3)所述鋁源包括硝酸鋁和/或硅酸鋁。

17.如權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述鋁源的質量為所述鋰片的質量的0.5～1.0％。

18.如權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述沉積的方法包括靜電噴霧沉積。

19.如權利要求4所述的制備方法，其特征在于，步驟(3)所述干燥處理的裝置包括干燥箱。