一种铝基硅碳合金及其制备方法、负极极片、全固态电池和用电设备技术

本发明专利技术涉及固态电池技术领域，具体而言，涉及一种铝基硅碳合金及其制备方法、负极极片、全固态电池和用电设备。铝基硅碳合金主要由金属铝、硅单质、导电炭黑和粘结剂经3D打印、脱脂处理和烧结后制得；金属铝、硅单质和导电炭黑的质量比为5～7：1～4：1～3。本发明专利技术采用粘结剂喷射成型3D打印技术，将含有金属铝、硅单质、导电炭黑的粉末熔融3D打印成型，利用快速凝固原理形成Al‑Si‑C合金，制得可用于全固态电池负极的具有极高的室温电导率的铝基硅碳合金，可提升负极的机械强度和韧性，缓解硅体积膨胀，提升由其制得的全固态电池的容量保持率、倍率性能和循环稳定性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及固态电池，具体而言，涉及一种铝基硅碳合金及其制备方法、负极极片、全固态电池和用电设备。

技术介绍

1、锂离子电池作为电动汽车和便携式电子设备等应用中的储能系统，需要满足大容量、长循环寿命、低自放电率、宽温域以及良好的安全性能。然而，传统的锂离子电池存在一些安全问题，包括电极退化、热不稳定和电解质燃烧。使用不易燃的无机固体电解质可以显著提高锂离子电池的安全性和可靠性，固态电解质不仅充当离子导体，还可以充当电绝缘体，因此无需电极隔板，对于进一步提升电池的比容量是有利的。

2、在目前的固态电池生产路线中，硫化物固态电解质由于具有最高的离子电导率、较好的机械延展性以及与电极良好的界面接触等优点，成为最具潜力的技术方向，同时硫化物固态电解质具有热稳定高、安全性能好、电化学稳定窗口宽(达5v以上)的特点，在高功率以及高低温固态电池方面优势突出，在高安全、高能量密度电池研发具有广阔的前景，因此硫化物基固态电解质是有望实现全固态电池的途径。

3、同时，负极材料对于电池的循环寿命和容量至关重要。硅在地壳中含量丰富，来源广泛，是具有最高理本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种铝基硅碳合金，其特征在于，所述铝基硅碳合金主要由金属铝、硅单质、导电炭黑和粘结剂经3D打印、脱脂处理和烧结后制得；

2.根据权利要求1所述铝基硅碳合金，其特征在于，所述粘结剂包括聚N-乙烯基己内酰胺、聚乙烯吡络烷酮、聚N-乙烯基乙酰胺和聚丙烯酰胺中的至少一种。

3.根据权利要求1所述铝基硅碳合金，其特征在于，包含以下特征(1)至(3)中的至少一项：

4.根据权利要求1所述铝基硅碳合金，其特征在于，包含以下特征(1)至(2)中的至少一项：

5.根据权利要求1所述铝基硅碳合金，其特征在于，包含以下特征(1)至(3)中的至少一项：

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【技术特征摘要】

1.一种铝基硅碳合金，其特征在于，所述铝基硅碳合金主要由金属铝、硅单质、导电炭黑和粘结剂经3d打印、脱脂处理和烧结后制得；

2.根据权利要求1所述铝基硅碳合金，其特征在于，所述粘结剂包括聚n-乙烯基己内酰胺、聚乙烯吡络烷酮、聚n-乙烯基乙酰胺和聚丙烯酰胺中的至少一种。

3.根据权利要求1所述铝基硅碳合金，其特征在于，包含以下特征(1)至(3)中的至少一项：

4.根据权利要求1所述铝基硅碳合金，其特征在于，包含以下特征(1)至(2)中的至少一项：

5.根据权利要求1所述铝基硅碳合金，其特征在于，包含以下特征(1)至(3)中的至少一项：

6.如权利要求1～5任一项所述铝基硅碳合金的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

7.根据权利要求6所述铝基硅碳合金的制备方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵孟迪，别晓非，翟喜民，郝雪纯，赖红健，姜涛，孙焕丽，
申请(专利权)人：中国第一汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：