一种硅碳负极极片及其制备方法和锂离子电池技术

本发明专利技术适用于锂离子电池技术领域，提供了一种硅碳负极极片及其制备方法和锂离子电池，该硅碳负极极片包括：集流体；第一碳负极层，设置在所述集流体上；主材料层，设置在所述集流体上；所述主材料层包括具有凹坑结构的硅碳负极区以及填充在所述凹坑结构中的碳负极区；以及第二碳负极层，设置在所述主材料层上。本发明专利技术采用弹性导电剂均匀分散，包裹在硅碳材料颗粒表面，如此在硅碳材料膨胀时起到缓冲作用。另外，本发明专利技术采用凹版印刷涂布技术，硅碳材料与含锂盐碳材料间隙分布，锂盐可为硅碳材料补锂并形成SEI膜，碳材料为硅碳材料提供体积膨胀的缓冲，可以同时解决硅碳材料首效低、膨胀破裂的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种硅碳负极极片及其制备方法和锂离子电池
本专利技术属于锂离子电池
，尤其涉及一种硅碳负极极片及其制备方法和锂离子电池。
技术介绍
目前在二次电池领域，锂离子电池因其绿色环保、高能量功率密度、高工作电压等优异特性广泛应用新能源车、储能系统、消费电子等领域。作为锂离子电池4大组成部分之一的负极，多年来仍以石墨类碳材料为主。但其372mAh/g的理论克容量已经无法满足高能量密度的需求，因此新型高比容量材料得到广泛研究。硅负极的理论比容量高达4200mAh/g,嵌锂电压低并且储量丰富，有望替代石墨成为下一代负极材料。但硅作为负极材料使用时存在嵌锂后体积膨胀巨大，容易造成材料剥离、粉化、SEI膜破裂，首效低等问题硅碳混用可一定程度上减轻上述问题，但仍不能有效解决。针对硅碳负极，现有技术主要分为三种：1、包覆，在硅材料表面包覆一层碳材料形成核壳结构可抑制硅材料粉化或在硅碳材料表面包覆一层类似SEI的保护膜抑制材料的膨胀破裂；2、极片缓冲层，在硅碳负极上再涂覆一层石墨层硅碳负极体积膨胀的缓冲，增加极片弹性；3、预锂化，通过多孔锂箔或在硅碳负极浆料中添本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种硅碳负极极片，包括集流体，其特征在于，还包括：/n第一碳负极层，设置在所述集流体上；/n主材料层，设置在所述集流体上；所述主材料层包括具有凹坑结构的硅碳负极区以及填充在所述凹坑结构中的碳负极区；以及/n第二碳负极层，设置在所述主材料层上；/n其中，所述硅碳负极区包括以下按照重量份的组分：硅碳材料90.5～97.5份、导电剂0.2～3份、增稠剂0.8～3份、粘结剂0.8～3.6份；/n所述碳负极区包括以下按照重量份的组分：碳材料90.5～97.5份、导电剂0.2～3份、增稠剂0.8～3份、粘结剂0.8～3.6份，锂盐1～5份；/n所述第一碳负极层与所述第二碳负极层均包括以下按照重量份的组...

【技术特征摘要】
1.一种硅碳负极极片，包括集流体，其特征在于，还包括：
第一碳负极层，设置在所述集流体上；
主材料层，设置在所述集流体上；所述主材料层包括具有凹坑结构的硅碳负极区以及填充在所述凹坑结构中的碳负极区；以及
第二碳负极层，设置在所述主材料层上；
其中，所述硅碳负极区包括以下按照重量份的组分：硅碳材料90.5～97.5份、导电剂0.2～3份、增稠剂0.8～3份、粘结剂0.8～3.6份；
所述碳负极区包括以下按照重量份的组分：碳材料90.5～97.5份、导电剂0.2～3份、增稠剂0.8～3份、粘结剂0.8～3.6份，锂盐1～5份；
所述第一碳负极层与所述第二碳负极层均包括以下按照重量份的组分：碳材料90.5～97.5份、导电剂0.2～3份、增稠剂0.8～3份、粘结剂0.8～3.6份。


2.根据权利要求1所述的一种硅碳负极极片，其特征在于，所述硅碳负极区包括以下按照重量份的组分：硅碳材料93～95份、导电剂1～2份、增稠剂1～2份、粘结剂2～3份。


3.根据权利要求1所述的一种硅碳负极极片，其特征在于，所述碳负极区包括以下按照重量份的组分：碳材料93～95份、导电剂1～2份、增稠剂1～2份、粘结剂2～3份，锂盐2～4份。


4.根据权利要求3所述的一种硅碳负极极片，其特征在于，所述第一碳负极层与所述第二碳负极层均包括以下按照重量份的组分：碳材料93～95份、导电剂1～2份、增稠剂1～2份、粘结剂2～3份。


5.根据权利要求1～4中任一项所述的一种硅碳负极极片，其特征在于，所述导电剂分别独立为单壁碳纳米管、多壁碳纳米管、石墨烯、导电石墨、导电炭黑和碳纤维中的至少一种；且所述硅碳负极区中的导电剂中包含有至少一种碳纳米管。


6.根据权利要求1～4中任一项所述的一种硅碳负极极片，其特征在于，所述增稠剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：尚德华，杨泽乾，
申请(专利权)人：傲普上海新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31