[發明專利]一種復合鎂鋰合金負極片及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202210703959.6
• 申請日: 2022-06-21
• 公開（公告）號: CN114843439A
• 公開（公告）日: 2022-08-02
• 發明（設計）人: 洪意聞;史永剛;甘志健;許濤;李洋;朱冠楠;蔡毅
• 申請（專利權）人: 合肥國軒高科動力能源有限公司
• 主分類號: H01M4/13
• 分類號: H01M4/13;H01M4/139;H01M4/62;H01M4/66;H01M4/04;H01M10/0525;H01M10/42
• 代理公司: 安徽知問律師事務所 34134
• 代理人: 杜袁成;劉傳旭

1.一種復合鎂鋰合金負極片，其特征在于，所述負極片包括鎂鋰合金集流層和涂覆于鎂鋰合金集流層至少一個表面的硅基活性材料混合涂料層，其中硅基活性材料混合涂料包括膨潤土混合物粘合劑和硅基活性材料。

2.根據權利要求1所述的一種復合鎂鋰合金負極片，其特征在于，所述鎂鋰合金集流層的上下表面均涂覆右硅基活性材料混合涂料層。

3.根據權利要求1或2所述的一種復合鎂鋰合金負極片，其特征在于，所述鎂鋰合金集流層的厚度為5μm～20μm，和/或所述硅基活性材料混合涂料層的厚度為10μm～50μm。

4.根據權利要求3所述的一種復合鎂鋰合金負極片，其特征在于，所述膨潤土混合物粘合劑包括膨潤土和聚丙烯類聚合物，其中膨潤土質量占比為0.5％～10％。

5.根據權利要求4所述的一種復合鎂鋰合金負極片，其特征在于，所述膨潤土具有X氧四面體片夾Y氧八面體片的結構，其中X，Y可以是鋁、硅、鈣、鎂、鈉或鉀中的一種或幾種。

6.根據權利要求4或5所述的一種復合鎂鋰合金負極片，其特征在于，所述聚丙烯類聚合物包括聚丙烯酸、聚丙烯酸-羧甲基纖維素、聚丙烯酸-聚乙烯亞胺、聚酰胺酸-聚丙烯酸或聚酯-聚丙烯酸中的一種或幾種。

7.根據權利要求6所述的一種復合鎂鋰合金負極片，其特征在于，所述硅基活性材料包括納米硅、氧化硅、氧化亞硅、碳復合氧化硅或碳復合氧化亞硅中的一種或幾種。

8.根據權利要求7所述的一種復合鎂鋰合金負極片，其特征在于，所述鎂鋰合金集流層的鋰含量為2％～30％；和/或所述鎂鋰合金集流層的抗拉強度為200MP～450MP；和/或所述鎂鋰合金集流層的延伸率為3％～15％。

9.根據權利要求8所述的一種復合鎂鋰合金負極片，其特征在于，所述鎂鋰合金集流層還包括鋁、鋅、錳和銀元素中的一種或幾種，其含量≤5％。

10.根據權利要求7或8所述的一種復合鎂鋰合金負極片，其特征在于，所述硅基活性材料混合涂料層與鎂鋰合金集流層之間的剝離強度在輥壓前為≥30mN/mm，輥壓后為≥15mN/mm；和/或所述復合鎂鋰合金負極片的耐穿刺強度≥1kN/mm；和/或所述復合鎂鋰合金負極片的拉伸強度為230MP～480MP。

11.權利要求1-10任一所述的一種復合鎂鋰合金負極片的制備方法，其特征在于，將聚丙烯酸類聚合物、膨潤土和硅基活性材料混合并溶于去離子水中形成混合漿料，將混合漿料均勻地涂覆于鎂鋰合金集流層表面。

12.根據權利要求11所述的一種復合鎂鋰合金負極片的制備方法，其特征在于，所述混合漿料中硅基活性材料質量占比為90％～98％。

13.權利要求1-10任一所述的一種復合鎂鋰合金負極片和/或權利要求11-12任一所述的一種復合鎂鋰合金負極片的制備方法在制備鋰離子電池中的應用。

14.一種鋰離子電池，其特征在于，包括正極片、負極片和電解質，所述負極片為權利要求1-10任一所述的一種復合鎂鋰合金負極片。

15.根據權利要求14所述的一種鋰離子電池，其特征在于，所述正極片包括正極集流體層，設置于正極集流體層其中至少一個面的正極活性物層。

16.根據權利要求15所述的一種鋰離子電池，其特征在于，所述正極活性物層包括鋰鈷氧化物、鋰錳氧化物、鋰鎳氧化物、錳鎳鈷復合氧化物、鋰釩氧化物或鋰鐵氧化物中的一種或幾種。