固态电池的负极及其制备方法和固态电极技术

本发明专利技术提出固态电池的负极及其制备方法和固态电池。所述负极包括：导电材料；结合层，结合层包覆在所述导电材料的表面上；活性物质层，活性物质层设置在结合层的表面上；电解质层，电解质层包覆在活性物质层和结合层的表面上。由此，导电材料为负极提供快速的电子通道，电解质层的设置为负极提供连续的离子通道，以满足负极的工作要求；活性物质层的设置可以为使用该负极的电池提供高的比容量；结合层的设置可以提高活性物质层均匀的分布于导电材料表面，避免负极在导电材料表面严重团聚；且将电解质层设置在活性物质层的表面上，不仅可以进一步避免活性物质层脱落，且对活性物质层中的活性物质的膨胀效应有一定的抑制作用，这样在电池充放电过程中不会引起负极厚度或体积的变化。

【技术实现步骤摘要】
固态电池的负极及其制备方法和固态电极
本专利技术涉及电池
，特别涉及负极及其制备方法和固态电极。
技术介绍
随着社会的发展和进步，人们对高能量密度锂电池的需求越来越强烈。目前商用锂电池大多采用含有可燃有机溶剂的液态电解液，存在易挥发、易燃、易爆的风险，具有很严重的安全问题；固态电池作为下一代最具潜力的电化学储能装置，有望从根本上彻底解决电池的安全问题。目前常用固态电池的负极主要有石墨、硅(Si)负极、锂金属等，其中，石墨电极由于其较低的比容量，已经严重制约了电池能量密度的提高，但是其具有较好的倍率性能及循环寿命；硅负极具有很高的理论比容量(可达到4200mAh/g)，但是其也存在很严重的体积膨胀问题，且首次可逆容量较低；锂金属作为负极材料时，在循环过程中极易产生锂枝晶造成电池短路，且其会发生无限制的体积膨胀，粉化严重，同时锂金属极其活泼，极易与空气中的水分、氧气等发生反应，生产成本高，生产困难。因此，开发一种具有高比容量，便于加工，能够满足人们对于高能量密度电池需求的负极材料迫在眉睫。因此，关于固态电池的负极的研究有待深入。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术旨在提出一种固态电池的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种固态电池的负极，其特征在于，包括：导电材料；结合层，所述结合层包覆在所述导电材料的表面上；活性物质层，所述活性物质层设置在所述结合层的部分表面上；电解质层，所述电解质层包覆在所述活性物质层和所述结合层的表面上。

【技术特征摘要】
1.一种固态电池的负极，其特征在于，包括：导电材料；结合层，所述结合层包覆在所述导电材料的表面上；活性物质层，所述活性物质层设置在所述结合层的部分表面上；电解质层，所述电解质层包覆在所述活性物质层和所述结合层的表面上。2.根据权利要求1所述的负极，其特征在于，所述导电材料包括碳纸、泡沫铜、泡沫镍或泡沫铝或类3D多孔导电材料，优选所述碳纸，任选的，所述碳纸满足以下条件至少之一：厚度为100～300微米；形成所述碳纸的碳纤维直径为2～10微米。3.根据权利要求1所述的负极，其特征在于，形成所述结合层的材料包括氧化锌、氧化铝、一氧化硅、二氧化硅、二氧化锗、硅、锗、铝、镍、镁和银中的至少一种，优选氧化锌，任选的，所述结合层的厚度为纳米级。4.根据权利要求1所述的负极，其特征在于，所述活性物质层包括活性物质，所述活性物质包括硅、一氧化硅、二氧化硅和硅碳复合材料中的至少一种；任选的，所述活性物质层还包括粘结剂，所述粘结剂选自聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、羧甲基纤维素、苯乙烯-丁二烯橡胶和聚酰亚胺中的至少一种；任选的，所述活性物质层还包括导电剂，所述导电剂选自导电炭黑、乙炔黑、导电石墨、碳纳米管和石墨烯中的至少一种；任选的，基于所述负极的总质量，所述活性物质的质量百分含量为5～50％。5.根据权利要求1所述的负极，其特征在于，所述电解质层包括有机物和固体电解质中的至少一种，以及锂盐，所述有机物选自聚氧化乙烯、聚氧化丙烯、聚碳酸丙烯酯、聚碳酸乙烯酯、丁二腈、聚偏氟乙烯-六氟丙烯中的至少一种；所述锂盐选自高氯酸锂、双三氟甲烷磺酰亚胺锂、双氟磺酰亚胺锂、双乙二酸硼酸锂和四氟硼酸锂中的至少一种；所述固体电解质选自聚合物电解质、氧化物电解质、硫化物电解质中的至少一种，任选的，基于所述负极的总质量，所述电解质层的质量百分含量为5％～60％。任选...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵晓宁，蔡挺威，柳在律，秦士林，王龙飞，
申请(专利权)人：蜂巢能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32