一种锂离子电池用硅负极制造技术

本实用新型专利技术公开了一种锂离子电池用硅负极，所述硅负极，包括阵列化排布在基板上的硅材料，其特征在于：在所述硅材料的表面包覆有石墨烯层。本实用新型专利技术通过在硅阵列表面包覆石墨烯，既可以束缚硅的膨胀、提高导电性、避免电解液与硅直接接触、利用石墨烯与电解液形成的良好SEI膜，从而延长材料充放电循环寿命；本实用新型专利技术提高了首次效率、改善了循环性能、提高了倍率性能与最大化能量密度，给商业化应用硅系材料提供了非常好的方法。

【技术实现步骤摘要】
一种锂离子电池用硅负极
本技术涉及一种锂离子电池，具体涉及一种用于锂离子电池的负极极板，尤其是一种硅负极。
技术介绍
随着电动汽车对续航里程要求的增长，电池系统对单体锂离子电池的能量密度提出了更高要求。对于电池内部，要求具有更高克容量的正负极材料。其中，正极材料由磷酸铁锂向三元过渡，在三元体系中高镍成为趋势，而负极材料，则在传统常规的石墨类负极材料基础之上，开始研发硅负极材料。对硅负极的开发逐渐成为研发应用的热点。石墨类负极材料的放电容量为372mAh/g，而硅的放电容量为4200mAh/g，是石墨的10倍以上。如果能将传统石墨类负极材料替换为硅负极，那么单体电池的能量密度将有相当大的提升。石墨类负极已商业化将近30年，其作为常规材料仍然未被硅所替代，其原因主要是硅在充放电时的体积膨胀变化为300%~400%，而石墨仅为10%。体积的剧烈变化会导致活性物质脱落并且不断重复消耗电解液形成SEI膜，最终体现为容量衰减。另外硅负极与电解液直接接触会被氢氟酸腐蚀产生气体，对电池产生安全隐患。中国专利技术专利CN102208632A公开了一种锂离子电池用硅纳米线-富勒烯综合体负极材料，富勒烯柔本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂离子电池用硅负极，包括阵列化排布在基板上的硅材料，在所述硅材料的表面包覆有石墨烯层，其特征在于：所述阵列化排布为在基板表面构成圆柱状硅阵列，相邻圆柱之间中心轴间距L、圆柱截面圆半径R、圆柱高度h同时满足如下条件：①

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池用硅负极，包括阵列化排布在基板上的硅材料，在所述硅材料的表面包覆有石墨烯层，其特征在于：所述阵列化排布为在基板表面构成圆柱状硅阵列，相邻圆柱之间中心轴间距L、圆柱截面圆半径R、圆柱高度h同时满足如下条件：①；②，其中r为石墨颗粒D50半径。2.根据权利要求1所述的锂离子电池用硅负极，其特征在于：所述石墨烯层的厚度为0.335～3.35nm。3.根据权利要求1所述的锂离子电池用...

【专利技术属性】
技术研发人员：王永琛，朱华君，王正伟，程凯，刘付召，
申请(专利权)人：星恒电源股份有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32