[發(fā)明專(zhuān)利]基于自支撐硅基的鋰電池負(fù)極涂層及其制備方法與應(yīng)用

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211084164.8
• 申請(qǐng)日: 2022-09-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN115483362A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-12-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 俞澤新;王博通;許振寧;桂瓏恩;謝迎春;劉妹妹
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 蘇州大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H01M4/04
• 分類(lèi)號(hào): H01M4/04;H01M4/134;H01M4/1395;H01M10/052
• 代理公司: 蘇州市中南偉業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32257
• 代理人: 蘇張林

1.一種基于自支撐硅基的鋰電池負(fù)極涂層的制備方法，其特征在于，包括以下步驟，

S1、將硅粉、碳粉和金屬粉溶于水，經(jīng)乳化、烘干、造粒，得到復(fù)合粉末；所述硅粉、碳粉和金屬粉的質(zhì)量比為1-3：1：6-8；

S2、采用大氣等離子噴涂技術(shù)將S1所述的復(fù)合粉末沉積在可溶性鹽基體表面，得到所述的基于自支撐硅基的鋰電池負(fù)極涂層。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于自支撐硅基的鋰電池負(fù)極涂層的制備方法，其特征在于，在S1中，所述的硅粉和金屬粉的粒徑均為100nm-1000nm；碳粉的粒徑為1μm-10μm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于自支撐硅基的鋰電池負(fù)極涂層的制備方法，其特征在于，在S1中，所述的碳粉為氧化石墨烯粉末和/或石墨烯粉末；金屬粉為銅粉、錫粉和鎳粉中的一種或多種。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于自支撐硅基的鋰電池負(fù)極涂層的制備方法，其特征在于，在S1中，所述的造粒的條件為：入口溫度為200-240℃，出口溫度為100-120℃，霧化轉(zhuǎn)速為6000-7000r/min，進(jìn)料速度為100-150g/min。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于自支撐硅基的鋰電池負(fù)極涂層的制備方法，其特征在于，在S2中，所述可溶性鹽基體為溴化鉀玻璃片或氯化鈉鹽磚；所述可溶性鹽基體的厚度為5mm-100mm。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于自支撐硅基的鋰電池負(fù)極涂層的制備方法，其特征在于，在S2中，大氣等離子噴涂的工藝參數(shù)包括：噴槍的移動(dòng)速度為200-600mm/s；噴涂距離為120-200mm；功率為26-32kW；電流為700-810A，電壓為37-40V；焰心溫度為10000-15000K；送粉速率為10-20g/min；噴涂循環(huán)次數(shù)為2-10次。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于自支撐硅基的鋰電池負(fù)極涂層的制備方法，其特征在于，在S2中，大氣等離子噴涂過(guò)程中；主氣氣體為氬氣，主氣氣壓為0.6-0.8Mpa，主氣流量為30-70L/min；輔氣氣體為氦氣，輔氣氣壓為0.3-0.6MPa，輔氣流量為2-50L/min。

8.一種權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的方法制備得到的基于自支撐硅基的鋰電池負(fù)極涂層。

9.一種鋰電池電極，其特征在于，所述的鋰電池電極由權(quán)利要求8所述的基于自支撐硅基的鋰電池負(fù)極涂層制備得到。

10.一種鋰電池，其特征在于，其負(fù)極采用權(quán)利要求8所述的基于自支撐硅基的鋰電池負(fù)極涂層制備得到。