一种具有高电导率和高稳定性的锂离子电池负极制造技术

本发明专利技术公开了一种具有高电导率和高稳定性的锂离子电池负极，包括集流体，所述集流体的两侧表面分别设置有多个梯形凹槽；第一负极活性材料层，设置在所述集流体的上表面，包括硅基负极材料、聚氨酯、聚苯胺、碳纳米纤维和自修复导电粘合微胶囊；第二负极活性材料层，设置在所述集流体的下表面，包括硅基负极材料、聚氨酯、聚苯胺、乙二胺四乙酸和自修复导电粘合微胶囊；其中，所述第一负极活性材料层和所述第二负极活性材料层的表面分别设有嵌设于所述梯形凹槽的梯形凸部。相比于现有技术，本发明专利技术提供的锂离子电池负极不仅具有较高的电导率，同时还具有较高的稳定性，可以有效解决硅负极材料存在的体积膨胀效应大导致材料开裂及剥离的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于锂离子电池领域，具体涉及一种具有高电导率和高稳定性的锂离子电池负极。

技术介绍

1、在锂离子电池
，负极材料的性能直接关系到电池整体的能量密度和稳定性。目前，市场上高端的石墨负极材料的克容量已经达到了360-365mah/g，接近于其理论克容量372mah/g的上限。这一发展趋势表明，要想在电池能量密度方面取得更大的突破，就需要探索和开发具有更高克容量的负极材料。

2、硅作为一种潜在的负极材料备受关注，其最大的优势在于极高的理论克容量。在常温下，硅材料的理论克容量为3580mah/g，而在高温下，这一数值甚至可以达到4200mah/g，这几乎是目前石墨负极容量的十倍。除此之外，硅还具有脱锂电位较低(0.4v)、环境友好和资源丰富等显著优势。然而，尽管硅基负极材料在理论上拥有巨大的潜力，但在实际应用中面临诸多挑战。

3、首先，硅在充放电过程中会发生大幅度的体积膨胀和收缩，这一现象导致电极结构破坏、活性材料剥落，以及与集流体之间的分层脱离，从而引起电池容量的快速衰减。这一挑战是硅基负极材料商业化应用的主要障碍之一。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种具有高电导率和高稳定性的锂离子电池负极，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的具有高电导率和高稳定性的锂离子电池负极，其特征在于，所述硅基负极材料包括硅碳材料、硅氧材料和石墨，其中，所述硅碳材料的质量m1、所述硅氧材料的质量m2和所述石墨的质量m3满足以下关系式：1≤(m1+m2)/m3≤4，且0.5≤m1/m3≤2.5，0.5≤m2/m3≤2.5。

3.根据权利要求1所述的具有高电导率和高稳定性的锂离子电池负极，其特征在于，所述梯形凹槽的槽深与所述梯形凸部的厚度相等，所述梯形凸部的厚度H1和所述集流体的厚度H2满足关系式：0.2≤H1/H2≤0.4...

【技术特征摘要】

1.一种具有高电导率和高稳定性的锂离子电池负极，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的具有高电导率和高稳定性的锂离子电池负极，其特征在于，所述硅基负极材料包括硅碳材料、硅氧材料和石墨，其中，所述硅碳材料的质量m1、所述硅氧材料的质量m2和所述石墨的质量m3满足以下关系式：1≤(m1+m2)/m3≤4，且0.5≤m1/m3≤2.5，0.5≤m2/m3≤2.5。

3.根据权利要求1所述的具有高电导率和高稳定性的锂离子电池负极，其特征在于，所述梯形凹槽的槽深与所述梯形凸部的厚度相等，所述梯形凸部的厚度h1和所述集流体的厚度h2满足关系式：0.2≤h1/h2≤0.4。

4.根据权利要求1所述的具有高电导率和高稳定性的锂离子电池负极，其特征在于，所述集流体包括pi基材层、设置在所述pi基材层上表面的第一铜箔层和设置在所述pi基材层下表面的第二铜箔层；所述pi基材为含-cf3极性基团的聚酰亚胺，其结构式为：

5.根据权利要求1所述的具有高电导率和高稳定性的锂离子电池负极，其特征在于，所述集流体的两侧表面进行电晕处理，电晕处理后所述集流体的表面润湿张力a(dyn)、表面粗糙度ra(μm)和摩擦系数μs之...

【专利技术属性】
技术研发人员：周杰，孙强胜，吕海军，衡晓简，李桂洪，
申请(专利权)人：广东嘉尚新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：