负极材料、锂离子电池制造技术

本申请提供一种负极材料及锂离子电池，所述负极材料包括活性物质和包覆层，所述活性物质包括硅基材料，所述包覆层包括无定型碳和碳纤维，所述负极材料的平均维氏硬度为30HV～400HV。本申请提供负极材料、锂离子电池，能够降低负极材料的体积膨胀，有利于负极材料在循环充放电过程中保持结构的完整性，进而提升循环性能。环性能。环性能。

【技术实现步骤摘要】
负极材料、锂离子电池


[0001]本申请涉及负极材料
，具体地讲，涉及负极材料、锂离子电池。

技术介绍

[0002]随着新能源汽车的快速发展，续航里程的提高对电池的能量密度提出了更高的要求。在传统的石墨负极能量密度的潜力已经充分挖掘的情况下，现有的石墨材料体系已经无法满足未来发展需求，因此，必须要发展高能量密度的电极材料。
[0003]硅具有高容量(3579mAh/g)、低的脱锂电位和资源丰富等优点，因此受到广泛的关注。然而，硅脱/嵌锂过程中发生巨大的体积变化，易导致颗粒粉化，进而从集流体上脱落，硅材料在电化学循环过程中体积的反复变化，导致硅材料表面形成的SEI膜不断破坏、再生，造成锂离子的持续消耗，最终会导致容量的快速衰减。
[0004]包覆合成工艺是目前降低硅体积膨胀的方向之一，通过将碳源与硅材料复合，高温碳化形成碳包硅结构的复合材料，在一定程度上可以缓解硅体积膨胀变化，提升电化学稳定性。
[0005]但是，目前的硅碳负极材料在充放电过程中，仍然会产生巨大的体积变化，如何让负极材料在循环充放电过程中保持结构的完本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种负极材料，其特征在于，所述负极材料包括活性物质和包覆层，所述活性物质包括硅基材料，所述包覆层包括无定型碳和碳纤维，所述负极材料的平均维氏硬度为30HV～400HV；所述负极材料的平均维氏硬度采用以下方法测得：将树脂固化剂与负极材料按照质量比1:9混合均匀后固化、干燥制得边长为8cm的正方体的样品，使用相对面夹角为136
°
的正四棱锥体金钢石，以250N的测试力挤压样品表面30s后，卸去测试力，测定样品压痕表面积S，得到维氏硬度D＝F/S，重复10次求得平均值即为平均维氏硬度。2.一种负极材料，其特征在于，所述负极材料包括活性物质和包覆层，所述活性物质包括硅基材料，所述包覆层包括无定型碳和碳纤维，至少部分所述碳纤维通过碳氮共价键与所述无定型碳连接。3.根据权利要求1或2所述的负极材料，其特征在于，所述负极材料满足以下特征中的至少一种：(1)所述负极材料的粒径D
50
为5μm～10μm；(2)所述负极材料的粒径D
10
为1μm～5μm；(3)所述负极材料的粒径D
90
为14μm～25μm；(4)所述负极材料的平均维氏硬度为100HV～350HV；(5)所述负极材料的平均摩擦系数为0.05～0.5。4.根据权利要求1或2所述的负极材料，其特征在于，所述活性物质还包括石墨，所述石墨与所述硅基材料的质量比为(0.8...

【专利技术属性】
技术研发人员：何鹏，郭鄂明，肖称茂，任建国，贺雪琴，
申请(专利权)人：贝特瑞新材料集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：