一种锂离子电池用硅负极电极片及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种锂离子电池用硅负极电极片及其制备方法，将硅原料与有机物混合溶解在溶剂中，得到混合物，将所述混合物喷雾干燥得到有机物包覆硅复合材料；在惰性气体环境中分三个温度段依次处理：常温下放置0.5‑1h；随后升温至150‑250℃，放置0.5‑1h；再升温至450‑750℃，放置2‑4h使其包覆的有机物裂解为碳，得到碳包覆硅复合材料；将所述碳包覆硅复合材料与导电剂、粘接剂、分散剂和溶剂充分混合，得到电极浆料；将电极浆料均匀涂布于集流体表面，经烘干制得电极片。该电极片包括集流体和涂布于集流体表面的负极活性层，所述负极活性层包括碳包覆硅复合材料、导电剂、粘接剂、分散剂；所述碳包覆硅复合材料为表面包覆碳的硅材料，碳含量为0.1‑99质量份，厚度为1nm‑100μm，内部硅原料为含金属元素的微纳米结构硅或硅微粉。

Silicon negative electrode sheet for lithium ion battery and preparation method thereof

The invention discloses a method for preparing lithium ion battery anode electrode sheet and method for silicon, silicon material mixed with organic matter dissolved in solvent mixture, and the mixture is spray dried to obtain organic coating of silicon composite material is divided into three sections; the temperature in an inert gas environment by placing 0.5: 1H at room temperature; then heated to 150 DEG C 250, placed 0.5 1H; heated to 450 DEG C 750, organic cracking placed 2 4H to make the coating for carbon, carbon coated silicon composite material; the carbon coated fully mixed silicon composite material with conductive agent, binder, dispersion agent and solvent, to obtain the electrode paste; the paste evenly coated on the surface of the current collector, the dried electrode. The electrode includes a current collector and the anode active layer is coated on the surface of the current collector, wherein the anode active layer comprises a carbon coated silicon composite material, conductive agent, binder and dispersant; the carbon coated silicon composite material for silicon material coated with carbon, carbon content is 0.1 99 phr, the thickness is 1nm 100 m internal silicon raw materials for metal containing micro nano structure of silicon or silicon powder.

【技术实现步骤摘要】
一种锂离子电池用硅负极电极片及其制备方法
本专利技术涉及一种锂离子电池用硅负极电极片及其制备方法。
技术介绍
随着人们对能源技术的不断追求，对各类电产品电源的需求和性能要求也越来越高，高能量密度、长循环寿命的的锂离子电池成为各种应用领域供电设备的首选。而要提高锂离子电池的能量密度，发展具有高嵌锂容量的活性材料则是必不可少的。硅由于具有超高的理论嵌锂容量已经成为当前研究发展的主要负极材料之一。但是，由于硅负极材料在充放电过程中巨大的体积变化，内在应力作用使材料粉化，结构崩塌，致使活性材料失去导电网络通道或过多的副反应发生，从而使电极的循环稳定性大幅下降甚至失效，硅负极材料的应用推广受到限制。为了提高硅负极材料的循环稳定性，提高电池容量，或是改善电池的性能，人们主要采取了各种各样的一些方案对负极材料的改性研究做着各种研究或尝试，比如从原料方面的改进：硅材料纳米化、硅材料与其他金属形成具有缓冲作用的合金、硅碳复合材料等等，或者从工艺方面的改进：包覆石墨法、石墨扩层等等。这些方法都有一定的效果，但由于其工艺流程复杂、难控制、成本高、无法适应生产，从而无法从根本上提高电池的能量密度和循环寿命，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锂离子电池用硅负极电极片的制备方法，其特征在于，具有如下步骤：(1)制备有机物包覆硅复合材料：将硅原料与有机物混合溶解在溶剂中，得到混合物，将所述混合物喷雾干燥得到有机物包覆硅复合材料；(2)制备碳包覆硅复合材料：将步骤(1)制备的有机物包覆硅复合材料放置于惰性气体环境中分三个温度段依次处理，首先置于常温下0.5‑1h；随后升温至150‑250℃，时间0.5‑1h；再升温至450‑750℃，时间2‑4h；使其包覆的有机物裂解为碳，得到碳包覆硅复合材料；(3)制备电极浆料：将步骤(2)制备碳包覆硅复合材料的与导电剂、粘接剂和溶剂充分混合，得到电极浆料；(4)制备电极片：将步骤(3)制备的电极...

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池用硅负极电极片的制备方法，其特征在于，具有如下步骤：(1)制备有机物包覆硅复合材料：将硅原料与有机物混合溶解在溶剂中，得到混合物，将所述混合物喷雾干燥得到有机物包覆硅复合材料；(2)制备碳包覆硅复合材料：将步骤(1)制备的有机物包覆硅复合材料放置于惰性气体环境中分三个温度段依次处理，首先置于常温下0.5-1h；随后升温至150-250℃，时间0.5-1h；再升温至450-750℃，时间2-4h；使其包覆的有机物裂解为碳，得到碳包覆硅复合材料；(3)制备电极浆料：将步骤(2)制备碳包覆硅复合材料的与导电剂、粘接剂和溶剂充分混合，得到电极浆料；(4)制备电极片：将步骤(3)制备的电极浆料均匀涂布于集流体表面，经烘干制得电极片。2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池用硅负极电极片的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述硅原料为含金属元素的微纳米结构硅或硅微粉。3.根据权利要求1所述的一种锂离子电池用硅负极电极片的制备方法，其特征在于：所述碳包覆硅复合材料中，碳含量为0.1-99质量份。4.根据权利要求1所述的一种锂离子电池用硅负极电极片的制备方法，其特征在于：所述碳包覆硅复合材料中，碳包覆厚度为1nm-100μm。5.根据权利要求1所述的一种锂离子...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋玉雄，孙欣，陈梅蓉，翁松清，张根林，
申请(专利权)人：厦门高容新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35