本实用新型专利技术提供了一种锂离子电池用负电极片，包括集流体和活性材料层，所述活性材料层由硅碳复合微球和PVDF膜构成，所述硅碳复合微球镶嵌在所述PVDF膜中。所述负电极片解决了硅在充放电过程中的体积膨胀收缩对电池的损害问题，从而能够较好地改善硅碳负极材料的循环性能；同时在匀浆的时候不需要再额外加入导电炭黑，简化了匀浆工艺。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术提供了一种锂离子电池用负电极片，包括集流体和活性材料层，所述活性材料层由硅碳复合微球和PVDF膜构成，所述硅碳复合微球镶嵌在所述PVDF膜中。所述负电极片解决了硅在充放电过程中的体积膨胀收缩对电池的损害问题，从而能够较好地改善硅碳负极材料的循环性能；同时在匀浆的时候不需要再额外加入导电炭黑，简化了匀浆工艺。【专利说明】一种锂离子电池用负电极片
本技术属于锂离子电池
，尤其涉及一种锂离子电池用负电极片。
技术介绍
能源的储存与利用在人类社会的信息化、自动化过程中，扮演着越来越重要的角色，为了满足对便携能源的更高需求，具有高容量密度和高功率密度的新型储能材料的研发就具有重要的意义。 石墨作为最普遍的商业化的锂电池负极材料，理论比容量为372mAh/g，已经无法满足人们对能量密度的更高需求。而许多新型材料具有比石墨更高的比容量(比如锡、铺、硅、锗等)，能够替代石墨负极作为下一代锂离子电池负极材料，具有较好的研宄价值。其中硅基复合材料作为锂离子电池的负极，因其较高的理论容量(4200mAh/g)得到了广泛的关注。但是在充放电过程中的因为锂离子的嵌入脱嵌，硅负极体积变化较大(>400%)，导致硅负极的循环性能较差。 最近几年，科研工作者们对于如何提高硅负极性能进行了大量的实验，其中基于纳米结构的硅基复合负极材料的研宄表明:纳米结构体系(如纳米棒、纳米管、纳米颗粒等)的硅基复合材料，由于相邻纳米结构间存在一定的空隙，可以为硅负极在充放电过程中的体积变化提供缓冲空间，此外，纳米级别的硅负极材料，在充放电过程中硅利用率要更充分，因此相比普通材料，纳米结构体系的材料具有高的容量和更好的循环性能，如专利CN102903896A公开了一种用于锂离子电池的硅碳复合负极材料、其制备方法和应用。该负极材料为核壳式复合结构，由纳米娃为核、中间层无定形碳和最外层一维纳米碳材料组成，其中纳米硅的粒径在10?10nm ;专利CN 102709536A公开了一种硅碳复合材料及其制备方法，所述的硅碳复合材料是一种网状结构包覆纳米级的硅的硅碳复合材料，其中纳米级的硅的平均直径为50?500nm。 上述纳米结构的复合材料对于娃负极的电化学性能有了相当大的提高，但是娃负极的体积膨胀会导致锂离子电池的循环充放电使用性能较差等问题，仍无法满足商业化的需要，有必要研宄具有更好的电化学性能的硅碳复合材料负电极。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种锂离子电池用负电极片，所述负电极片能够解决娃在充放电过程中的体积膨胀收缩对电池的损害问题，从而能够较好地改善娃碳负极材料的循环性能；同时在匀浆的时候不需要再额外加入导电炭黑，简化匀浆工艺。 为达此目的，本技术采用以下技术方案: 一种锂离子电池用负电极片，包括集流体和活性材料层，所述活性材料层由硅碳复合微球和PVDF (聚偏氟乙烯)膜构成，所述硅碳复合微球镶嵌在所述PVDF (聚偏氟乙烯)月旲中。 所述硅碳复合微球由碳材料和硅粉颗粒构成，所述碳材料为三维多孔结构，所述碳材料包裹所述硅粉颗粒。所述硅碳复合微球在本现有技术中已经公开，如CN 102709536A中公开的硅碳复合材料。 所述娃碳复合微球的粒径为1-20 μm，如 2 μm、5 μm、10 μm、12 μm、15 μm、17 μm或19 μ m等。 所述碳材料的平均孔径大小为0.l_50nm，如 0.2nm、0.5nm、lnm、5nm、10nm、25nm、35nm、40nm 或 50nm 等。 所述娃粉颗粒的平均粒径大小为50-500nm，如60nm、lOOnm、150nm、200nm、250nm、300nm、400nm 或 500nm 等。 所述活性材料层的厚度为10-100 μm，如 15 μm、20 μm、50 μm、60 μm、70 μm、80 μ m、90 μ m 或 100 μ m 等。 所述集流体为铜层、镍层、铁层、铜镍层、铜铁层、镍铁层或铜镍铁层。 与现有技术相比，本技术的有益效果为: 本技术提供的负电极片由集流体和活性材料层组成，其中活性材料层由硅碳复合微球均匀地镶嵌在PVDF膜中构成，该结构能够很好地解决硅在充放电过程中的体积膨胀收缩对电池的损害问题，从而能够较好地改善硅碳负极材料的循环性能；由于所述硅碳复合微球嵌在所述PVDF膜中，因此在匀浆的时候不需要再额外加入导电炭黑，能够简化匀浆工艺。 【专利附图】【附图说明】 图1是本技术提供的锂离子电池用负电极片的结构示意图。 其中:1，集流体；2，硅碳复合微球；3，PVDF膜。 【具体实施方式】 下面结合附图并通过【具体实施方式】来进一步说明本技术的技术方案。 由图1所示，为本技术提供的锂离子电池用负电极片的结构示意图，所述负电极片由集流体I和活性材料层组成，所述活性材料层由硅碳复合微球2和PVDF膜3构成，所述硅碳复合微球2镶嵌在所述PVDF膜3中，所述活性材料层的厚度为50 μ m，所述集流体I为铜箔。所述硅碳复合微球2的平均粒径大小为5 μ m，其由三维多孔结构的碳材料和包裹在其中的纳米硅粉颗粒构成。 本技术提供的负电极片，其活性材料层中的硅碳复合微球2包括三维多孔结构的碳材料和包裹在其中的纳米娃粉颗粒，所述三维多孔结构的碳材料能够在电池充放电过程中为硅的体积膨胀与收缩提供充足的空间，从而能够较好地改善硅碳负极材料的循环性能；由于所述硅碳复合微球2嵌在所述PVDF膜3中，因此在匀浆的时候不需要再额外加入导电炭黑，能够简化匀浆工艺。 申请人:声明，以上所述仅为本技术的【具体实施方式】，但本技术的保护范围并不局限于此，所属
的技术人员应该明了，任何属于本
的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本技术的保护范围和公开范围之内。【权利要求】1.一种锂离子电池用负电极片，包括集流体和活性材料层，其特征在于，所述活性材料层由硅碳复合微球和膜构成，所述硅碳复合微球镶嵌在所述？乂0？膜中。2.根据权利要求1所述的负电极片，其特征在于，所述硅碳复合微球由碳材料和硅粉颗粒构成，所述碳材料为三维多孔结构，所述碳材料包裹所述硅粉颗粒。3.根据权利要求1或2所述的负电极片，其特征在于，所述硅碳复合微球的粒径为1~20 14 爪。4.根据权利要求1或2所述的负电极片，其特征在于，所述碳材料的平均孔径大小为0.1—50歷。5.根据权利要求1或2所述的负电极片，其特征在于，所述硅粉颗粒的粒径大小为50-50011111。6.根据权利要求1或2所述的负电极片，其特征在于，所述活性材料层的厚度为10-100 V 爪。7.根据权利要求1或2所述的负电极片，其特征在于，所述集流体为铜层、镍层、铁层、铜镍层、铜铁层、镍铁层或铜镍铁层。【文档编号】H01M4/13GK204257752SQ201420785617【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月12日 优先权日:2014年12月12日 【专利技术者】张宇明 申请人:昆山瑞坦纳新能源科技有限公司本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种锂离子电池用负电极片，包括集流体和活性材料层，其特征在于，所述活性材料层由硅碳复合微球和PVDF膜构成，所述硅碳复合微球镶嵌在所述PVDF膜中。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张宇明，
申请(专利权)人：昆山瑞坦纳新能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32
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