一种硅基电池负极材料及二次电池制造技术

本发明专利技术提供一种硅基电池负极材料及二次电池，该负极材料包括：负极活性材料、导电剂和粘结剂；以负极活性材料的质量百分比计，负极活性材料包括0.1wt％～30wt％的硅材料，余量为碳材料。二次电池包括负电极、正电极和设置在所述负电极、正电极之间的隔膜，负电极为上述的硅基电池负极材料所制备而成。本发明专利技术根据硅材料的添加量，筛选不同粒径分布的碳材料，获得合适的硅基电池负极活性材料，提高二次电池的首次库伦效率，保证二次电池在长期充电过程中的使用寿命，提高二次电池乃至充电过程的安全性。安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种硅基电池负极材料及二次电池


[0001]本专利技术主要涉及二次电池领域，特别是涉及一种硅基电池负极材料及二次电池。

技术介绍

[0002]二次电池因其端电压高、比能量大、充放电寿命长、放电性能稳定、自放电率低和无污染等优点得到了广泛的应用。传统石墨负极材料膨胀系数小(约10％)，但是能量密度过低(理论克容量为372mAh/g)，石墨虽是理想电池负极材料，但同体积下电池能量密度偏低，不足以满足使用需求；而在石墨负极材料中添加了硅材料后，理论上，电池的存储能力会是传统石墨材料的锂离子电池存储能力的10倍，同时还具备极高的充电效率，使得电池能量密度足以满足需求。
[0003]然而硅在锂离子嵌入及脱嵌过程中，会引起Si体积膨胀，该膨胀率为100％～300％，在材料内部产生较大的内应力，硅表面的SEI膜不断重复形成
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破裂
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形成，降低了电极的导电性和循环稳定性。其次，硅的导电性比石墨差很多，导致锂离子脱嵌过程中不可逆程度大，进一步降低了其首次库伦效率。
[0004]随着硅负极材料的引入，二次电池的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种硅基电池负极材料，其特征在于，所述负极材料包括：负极活性材料、导电剂和粘结剂；其中，所述负极活性材料包括碳材料和硅材料；以所述负极活性材料的质量百分比计，所述负极活性材料包括0.1wt％～30wt％的硅材料，余量为碳材料。2.根据权利要求1所述的硅基电池负极材料，其特征在于：所述碳材料的体积粒径分布Dv50为3μm～25μm，其中，Dv50为碳材料累计体积分布百分数达到50％时所对应的粒径。3.根据权利要求1所述的硅基电池负极材料，其特征在于：所述碳材料的体积粒径分布Dvmax≤48μm，其中，Dvmax为碳材料累计体积分布百分数达到99％时所对应的粒径。4.根据权利要求1所述的硅基电池负极材料，其特征在于：所述碳材料的体积粒径分布满足以下条件：0.5≤(Dvmax－Dvmin)/Dv50≤3；其中，Dvmax为碳材料累计体积分布百分数达到99％时所对应的粒径，Dvmin为碳材料累计体积分布百分数低于1％时所对应的粒径。5.根据权利要求4所述的硅基电池负极材料，其特征在于：以所述负极活性材料的质量百分比计，当所述负极活性材料包括0.1wt％～10wt％的硅材料时，所述碳材料的体积粒径分布满足以下条件：0.5≤(Dvmax－Dvmin)/Dv50≤1.2；和/或；以所述负极活性材料的质量百分比计，当所述负极活性材料中，10wt％＜硅材料的含量≤30wt％时，所述碳材料...

【专利技术属性】
技术研发人员：连爽，孙语蔚，郑银坤，王金钻，刘婵，侯敏，曹辉，
申请(专利权)人：上海瑞浦青创新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：