一种锂离子电池负极材料及其制备方法技术

本发明专利技术属于锂离子电池技术领域，尤其涉及一种锂离子电池负极材料及其制备方法，包括如下重量份数的原料：活性物质30

【技术实现步骤摘要】
一种锂离子电池负极材料及其制备方法


[0001]本专利技术属于锂离子电池
，尤其涉及一种锂离子电池负极材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着经济的发展，人们对环境保护的意识逐渐加强，作为清洁能源的锂离子电池被人们广泛运用在消费类电子产品中。但是锂离子电池在低温环境下工作时，常常出现负极极片析锂情况，这将导致电池的容量急剧下降且不可恢复，不仅影响电池的寿命，还会带来极大的安全隐患，基于此种现象，研究人员对石墨进行掺杂包覆等手段对其表面改性，开发低温性能优异的石墨材料，但此种方法成本高，工艺复杂。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于：针对现有技术的不足，而提供一种锂离子电池负极材料，通过添加浸润剂，改善电池在低温环境下负极极片析锂现象，浸润剂独特的多孔结构可促进锂离子传输，进而改善循环界面黑斑问题。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0005]一种锂离子电池负极材料，包括如下重量份数的原料：活性物质30
‑
50份、导电剂0.01
‑
1.5份、浸润剂0.01
‑
2份、粘结剂1.0
‑
2.5份、去离子水0.1
‑
10份以及增稠剂0.1
‑
1.0份。
[0006]优选地，所述锂离子电池负极材料包括如下重量份数的原料：活性物质40
‑
50份、导电剂0.1
‑
1.5份、浸润剂0.1
‑r/>2份、粘结剂1.5
‑
2.5份、去离子水0.2
‑
6份以及0.2
‑
0.5份增稠剂。
[0007]优选地，所述活性物质为人造石墨、天然石墨、硬碳、中间相碳微球、过渡金属氮化物、过渡金属氧化物碳复合材料、钛酸锂碳复合材料、硅碳或硅氧材料中的一种或多种混合物。
[0008]优选地，所述导电剂为导电炭黑、导电石墨、碳纳米管、碳纤维、石墨烯中的一种或多种混合物。
[0009]优选地，所述粘结剂为丁苯橡胶、苯丙乙烯、羧甲基纤维素、聚丙烯酸、聚四氟乙烯中的一种或多种混合物，所述粘结剂的固含量为6％
‑
40％。
[0010]优选地，所述浸润剂为第Ⅲ主族或第Ⅳ主族氧化物，浸润剂的孔径为10～100nm，固含量为5～20％。
[0011]优选地，所述增稠剂为羧甲基纤维素钠、羧甲基纤维素锂一种或两种混合物，所述增稠剂的固含量为1％
‑
2％。
[0012]本专利技术的另一目的在于：针对现有技术的不足，而提供一种锂离子电池负极材料的制备方法，制备过程简单易行，成本较低，提高了电池寿命和使用安全性。
[0013]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0014]一种锂离子电池负极材料的制备方法，包括下列步骤：
[0015]步骤(A)：将上述重量份数的导电剂加入搅拌器中搅拌，加入上述重量份数的活性物质混合搅拌，刮胶，加入部分增稠剂，搅拌，刮胶，加入部分去离子水混合搅拌制得第一混合浆料；
[0016]步骤(B)：将上述重量份数的粘结剂、剩余部分增稠剂以及剩余部分去离子水加入第一混合浆料中，搅拌混合，抽真空，制得第二混合浆料；
[0017]步骤(C)：将上述重量份数的浸润剂加入第二混合浆料中搅拌即得锂离子电池负极材料。
[0018]优选地，所述步骤(A)中搅拌速率为100～500r/min；所述步骤(B)中搅拌速率为200～600r/min，搅拌温度为20℃～30℃；所述步骤(C)中搅拌速率为100～300r/min，搅拌温度为20℃～30℃。
[0019]优选地，所述抽真空的真空度为
‑
0.08mpa～
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0.1mpa。
[0020]相对于现有技术，本专利技术的有益效果在于：本专利技术通过添加浸润剂，改善电池在低温环境下负极极片析锂现象，浸润剂独特的多孔结构可促进锂离子传输，进而改善循环界面黑斑问题。
附图说明
[0021]图1是本专利技术实施例1与对比例1在
‑
10℃的低温下以0.7C倍率循环充放电后对比图。
[0022]图2是本专利技术实施例1与对比例1在常温下以1C倍率进行300次充放电后对比图。
具体实施方式
[0023]1、一种锂离子电池负极材料，包括如下重量份数的原料：活性物质30
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50份、导电剂0.01
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1.5份、浸润剂0.01
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2份、粘结剂1.0
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2.5份、去离子水0.1
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10份以及增稠剂0.1
‑
1.0份。
[0024]本专利技术通过添加浸润剂，改善电池在低温环境下(
‑
10℃～10℃)负极极片析锂现象，浸润剂独特的多孔结构可促进锂离子传输，进而改善循环界面黑斑问题。
[0025]优选地，所述锂离子电池负极材料包括如下重量份数的原料：活性物质40
‑
50份、导电剂0.1
‑
1.5份、浸润剂0.1
‑
2份、粘结剂1.5
‑
2.5份、去离子水0.2
‑
6份以及0.2
‑
0.5份增稠剂。
[0026]优选地，所述活性物质为人造石墨、天然石墨、硬碳、中间相碳微球、过渡金属氮化物、过渡金属氧化物碳复合材料、钛酸锂碳复合材料、硅碳或硅氧材料中的一种或多种混合物。
[0027]优选地，所述导电剂为导电炭黑、导电石墨、碳纳米管、碳纤维、石墨烯中的一种或多种混合物。
[0028]优选地，所述粘结剂为丁苯橡胶、苯丙乙烯、羧甲基纤维素、聚丙烯酸、聚四氟乙烯中的一种或多种混合物，所述粘结剂的固含量为6％
‑
40％。
[0029]优选地，所述浸润剂为第Ⅲ主族或第Ⅳ主族氧化物，浸润剂的孔径为10～100nm，固含量为5～20％。第Ⅲ主族氧化物包括氧化硼、氧化铝、三氧化二镓、氧化铟、氧化铊等，第
Ⅳ
主族氧化物包括氧化硅、二氧化锗、氧化锡、氧化铅等，浸润剂使用具有连续的三维孔道结构的主族氧化物，能够为浆料提高离子通道，促进锂离子传输，改善界面黑斑问题。浸润剂的孔径可以为10nm、20nm、30nm、40nm、50nm、60nm、70nm、80nm、90nm、100nm，浸润剂的孔径过小则容易堵塞锂离子传输通道，浸润剂孔径过大则机械强度不够；浸润剂的固含量可以为5％、8％、10％、12％、15％、18％、20％，浸润剂的固含量过低而浸润不足，浸润剂的固含量过高则导致厚度偏厚，增加锂离子传输距离。
[0030]优选地，所述增稠剂为羧甲基纤维素钠、羧甲基纤维素锂一种或两种混合物，所述增稠剂的固含量为1％
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2％。增稠剂的固含量过低则容易导致浆料不稳定，增稠剂的固含量过高则本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池负极材料，其特征在于：包括如下重量份数的原料：活性物质30
‑
50份、导电剂0.01
‑
1.5份、浸润剂0.01
‑
2份、粘结剂1.0
‑
2.5份、去离子水0.1
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10份以及增稠剂0.1
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1.0份。2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池负极材料，其特征在于：所述锂离子电池负极材料包括如下重量份数的原料：活性物质40
‑
50份、导电剂0.1
‑
1.5份、浸润剂0.1
‑
2份、粘结剂1.5
‑
2.5份、去离子水0.2
‑
6份以及0.2
‑
0.5份增稠剂。3.根据权利要求1所述的一种锂离子电池负极材料，其特征在于：所述活性物质为人造石墨、天然石墨、硬碳、中间相碳微球、过渡金属氮化物、过渡金属氧化物碳复合材料、钛酸锂碳复合材料、硅碳或硅氧材料中的一种或多种混合物。4.根据权利要求1所述的一种锂离子电池负极材料，其特征在于：所述导电剂为导电炭黑、导电石墨、碳纳米管、碳纤维、石墨烯中的一种或多种混合物。5.根据权利要求1所述的一种锂离子电池负极材料，其特征在于：所述粘结剂为丁苯橡胶、苯丙乙烯、羧甲基纤维素、聚丙烯酸、聚四氟乙烯中的一种或多种混合物，所述粘结剂的固含量为...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴秋丽，张凯，马斌，陈杰，杨山，李载波，
申请(专利权)人：惠州锂威新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：