一种高比能高安全负极极片结构制造技术

本实用新型专利技术提供一种高比能高安全负极极片结构，自集流体至少一侧向外，依次包括石墨层、含硅层、固态电解质层和含锂金属层。本实用新型专利技术通过极片结构顺序设计，解决了硅负极易脱落的问题，同时能避免析锂，提升了电池安全性能，并有效提高了体系能量密度及循环性能。并有效提高了体系能量密度及循环性能。并有效提高了体系能量密度及循环性能。

【技术实现步骤摘要】
一种高比能高安全负极极片结构


[0001]本技术涉及电池结构设计
，具体涉及一种高比能高安全的负极极片结构。

技术介绍

[0002]负极材料是锂电池在充电过程中，锂离子和电子的载体，起着能量的储存与释放的重要作用。目前，商业化的锂电池负极材料以碳材料为主，尽管制备技术已经相当成熟，但碳材料的理论最大比容量只有372mAh/g，极大限制了其在高比能应用需求中的应用。硅基材料的理论最大比容量高达4200mAh/g，是目前非碳负极材料中最高的材料，也是最有望替代传统碳材料应用于高比能市场需求中的材料。
[0003]但硅负极材料在脱嵌锂的过程中会产生巨大的体积膨胀，导致活性锂损失及循环衰减，此外硅负极首效较低，高硅负极安全性较差，这些都是负极采用硅基材料的技术改进难点。目前主流的解决方案都是将硅氧或硅碳等与石墨等碳材料复配制成包覆结构，来减少硅的体积膨胀效应以及提高首效。上述解决方案仅从材料角度进行了优化，很少考虑负极极片的结构构造对体积效应的影响与优化。
[0004]现有负极极片的结构设计，尤其对于硅负极而言，存在诸多问题：一是本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高比能高安全负极极片结构，其特征在于，自集流体至少一侧向外，依次包括石墨层、含硅层、固态电解质层和含锂金属层。2.根据权利要求1所述的高比能高安全负极极片结构，其特征在于，依次设置的所述石墨层、含硅层、固态电解质层和含锂金属层分别设置于集流体两侧。3.根据权利要求1所述的高比能高安全负极极片结构，其特征在于，所述集流体采用低电压不易还原金属材料制成，包括铜箔、PET/铜复合金属箔，Al箔、钛箔、Ag箔。4.根据权利要求1所述的高比能高安全负极极片结构，其特征在于，所述石墨层的活性材料为人造石墨、天然石墨、复合石墨、硬碳、软碳中的一种，厚度10
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150μm。5.根据权利要求1所述的高比能高安全负极极片结构，其特征在于，所述含硅层的活性材料为单质硅、硅氧化合物、含硅合金、硅氧碳复合...

【专利技术属性】
技术研发人员：张文，李爽，曹佳，谌强，
申请(专利权)人：天目湖先进储能技术研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：