[發明專利]一種負極片和鋰離子電池

有效

• 申請號: 202110387358.4
• 申請日: 2021-04-09
• 公開（公告）號: CN113130869B
• 公開（公告）日: 2022-11-08
• 發明（設計）人: 張保海;彭沖;李俊義
• 申請（專利權）人: 珠海冠宇電池股份有限公司
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/13;H01M4/38;H01M4/587;H01M10/0525
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 朱穎;臧建明

本發明提供了一種負極片和鋰離子電池。本發明第一方面提供了一種負極片，包括負極集流體和設置在負極集流體上的第一負極活性層，所述第一負極活性層包括復合硅材料和碳材料；其中，所述復合硅材料包括若干個基體顆粒和分散于所述基體顆粒之間的導電材料，所述基體顆粒包括硅材料和粘附在硅材料部分表面的石墨顆粒，所述導電材料包括石墨烯和/或導電碳管。本申請提供的負極片包括復合硅材料，在保證鋰離子電池能量密度提升的基礎上，進一步提高了鋰離子電池的循環性能和安全性。

技術領域

本發明涉及一種負極片和鋰離子電池，涉及鋰離子電池技術領域。

背景技術

近幾年來，消費類便攜式電子產品銷量呈爆發式增長。鋰離子電池作為消費類便捷式電子產品的核心部件，為了解決產品“續航和充電焦慮”的問題，高能量密度也成為了鋰離子電池的發展方向。

碳材料作為目前最成熟的負極材料，其比容量已基本被充分發揮，硅材料作為新興的負極材料，其理論比容量高達4200mAh/g，在現有的化學體系和材料的基礎上，將硅材料和碳材料混合作為負極活性物質是一種較為理想的提高能量密度的方式。

但是，硅材料在充放電過程中體積易膨脹，使得負極活性物質在循環過程中結構崩塌，顆粒分化，負極活性物質之間以及負極活性物質和負極集流體之間喪失電子導電能力，加之硅材料本身導電性能較差，最終導致鋰離子電池不可逆容量損失，影響鋰離子電池的循環性能；此外，由于硅材料和碳材料導電性能和儲鋰量的差異，在充電過程中，硅材料和碳材料的電位和極化程度存在差異，使得硅材料的電位高，摻硅附近的石墨電位最低，導致負極片中鋰離子濃度分布不均，容易出現析鋰的問題，而析出的鋰離子不僅會影響鋰離子電池的循環性能，也給鋰離子電池的安全造成隱患。

發明內容

本發明提供一種負極片，用于緩解硅材料體積膨脹和負極片析鋰的問題，提高鋰離子電池的循環性能和安全性。

本發明第一方面提供了一種負極片，所述負極片包括負極集流體和設置在負極集流體表面的第一負極活性層，所述第一負極活性層包括復合硅材料和碳材料；

其中，所述復合硅材料包括若干個基體顆粒和分散于所述基體顆粒之間的導電材料，所述基體顆粒包括硅材料和粘附在硅材料部分表面的石墨顆粒，所述導電材料包括石墨烯和/或導電碳管，并形成網狀結構；

所述復合硅材料與所述碳材料的D50的差值為0-3.5μm，且所述復合硅材料的D90與D50的差值為3-8μm，D50與D10的差值為4-10μm。