【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及二次电池领域，具体涉及一种复合负极片及其制备方法、锂离子电池。
技术介绍
1、石墨作为传统的负极材料，因其理论克容量仅有372mah/g极大限制了能量密度的提升。而纯硅材料因其高克容量(3578mah/g)和低脱锂电位(0.4v vs.li+/li)，以及锂金属负极更高的理论容量，可达到3860mah/g，二者都已成为构建高体积能量密度的电化学装置最具潜力的新型负极材料。
2、但纯硅材料在脱嵌锂离子的过程中，当容量全发挥时会发生接近280％的体积膨胀，缺乏与之匹配的电解液和粘结剂，sei在不断的破裂和重构、硅颗粒因粉化而失去电接触，这都共同导致了电化学装置容量的快速衰减，无法满足实际用电设备对电化学装置性能的需求。而锂金属材料的活泼性极高，其与电解液反应的副产物会在负极极片上不断累积，循环过程中锂金属会不断的发生体积膨胀收缩，锂金属电池的阻抗不断增大，活性锂不断损失，造成容量下降，并且堆积的副产物会影响锂离子的传输，从而影响电化学装置的循环性能。
3、有鉴于此，确有必要提供一种解决上述问题的技术方案。
技术实现思路
1、本专利技术的目的之一在于：针对现有技术的不足，提供一种复合负极片，以改善目前负极材料的容量性能，同时有效解决硅负极材料的体积膨胀问题，改善其结构稳定性与安全性能。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、一种复合负极片，包括：
4、集流体；
5、基体材料，涂覆于所述
6、其中，所述基体材料包括设置在所述集流体表面的硅材料层、设置在所述硅材料层表面的第一锂网、以及设置在所述第一锂网表面的第二锂网；
7、所述第一锂网的孔径大于第二锂网的孔径，第一锂网孔隙率大于第二锂网孔隙率。
8、优选的，所述第一锂网的孔径为120nm～200nm；所述第二锂网的孔径为50nm～110nm；所述第一锂网孔隙率r1和所述第二锂网孔隙率r2满足以下关系式：r1＞r2，且10％≤r1-r2≤35％。优选的，所述第一锂网孔隙率r1和所述第二锂网孔隙率r2满足以下关系式：r1＞r2，且10％＜r1-r2＜35％。
9、优选的，所述第一锂网孔隙率r1为70～90％，所述第二锂网孔隙率r2为55～80％。
10、优选的，所述集流体为铜碳合金材料，铜含量为90wt％～95wt％，碳含量为5wt％～10wt％。
11、优选的，所述硅材料包括单质硅和二氧化硅，单质硅含量为95.5wt％～98wt％，二氧化硅含量为2wt％～4.5wt％。
12、优选的，所述复合负极片还包括包覆层，包覆于所述基体材料的表面。
13、优选的，所述包覆层包括高分子聚合物和玻璃纤维，所述高分子聚合物的质量百分比为70wt％～85wt％，所述玻璃纤维的质量百分比为15wt％～30wt％。
14、优选的，所述高分子聚合物选自聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙炔、聚苯胺、聚异戊二烯、聚噻吩中的至少一种。
15、优选的，所述硅材料层、第一锂网和第二锂网均附着碳材料。
16、此外，本专利技术目的之二在于，提供一种锂离子电池，包括上述的复合负极片。
17、相比于现有技术，本专利技术的有益效果在于：本专利技术通过在基体材料中的硅材料层表面设置第一锂网，以及设置在第一锂网表面设置第二锂网，上层小孔隙锂网在进行电化学反应时，锂金属膨胀带来的孔隙收缩会进一步限制下层硅材料的膨胀，下层孔隙大，为硅层膨胀留空间，从而适应和缓解充放电过程中硅层的体积膨胀与结构应力。同时锂网自身亦可作为活性物质层进行补锂，提升负极材料的能量密度，还可以缓解其自身作为活性物质进行电化学反应时发生的体积膨胀。本专利技术的复合负极片有利于进一步抑制材料的体积膨胀，提升材料稳定性，改善锂离子电池的安全性能。
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1.一种复合负极片，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的复合负极片，其特征在于，所述第一锂网的孔径为120nm～200nm；所述第二锂网的孔径为50nm～110nm；所述第一锂网孔隙率R1和所述第二锂网孔隙率R2满足以下关系式：R1＞R2，且10％≤R1-R2≤35％。
3.根据权利要求1或2所述的复合负极片，其特征在于，所述第一锂网孔隙率R1为70～90％，所述第二锂网孔隙率R2为55～80％。
4.根据权利要求1所述的复合负极片，其特征在于，所述集流体为铜碳合金材料，其中，铜含量为集流体质量的90wt％～96wt％，碳含量为集流体质量的4wt％～10wt％。
5.根据权利要求1所述的复合负极片，其特征在于，所述硅材料包括单质硅和二氧化硅，其中，单质硅含量为硅材料质量的95.5wt％～98wt％，二氧化硅含量为硅材料质量的2wt％～4.5wt％。
6.根据权利要求1所述的复合负极片，其特征在于，还包括包覆层，包覆于所述基体材料的表面。
7.根据权利要求6所述的复合负极片，所述包覆层包括高分子聚合物和
8.根据权利要求5所述的复合负极片，其特征在于，所述高分子聚合物选自聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙炔、聚苯胺、聚异戊二烯、聚噻吩中的至少一种。
9.根据权利要求1所述的复合负极片，其特征在于，所述硅材料层、第一锂网和第二锂网均附着碳材料。
10.一种锂离子电池，其特征在于，包括权利要求1～9任一项所述的复合负极片。
...【技术特征摘要】
1.一种复合负极片，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的复合负极片，其特征在于，所述第一锂网的孔径为120nm～200nm；所述第二锂网的孔径为50nm～110nm；所述第一锂网孔隙率r1和所述第二锂网孔隙率r2满足以下关系式：r1＞r2，且10％≤r1-r2≤35％。
3.根据权利要求1或2所述的复合负极片，其特征在于，所述第一锂网孔隙率r1为70～90％，所述第二锂网孔隙率r2为55～80％。
4.根据权利要求1所述的复合负极片，其特征在于，所述集流体为铜碳合金材料，其中，铜含量为集流体质量的90wt％～96wt％，碳含量为集流体质量的4wt％～10wt％。
5.根据权利要求1所述的复合负极片，其特征在于，所述硅材料包括单质硅和二氧化硅，其中，单质硅含量为硅材料质量的95....
【专利技术属性】
技术研发人员：高艳，朱燕华，潘伟，吴声本，
申请(专利权)人：惠州锂威新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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