一种负极-隔膜一体化材料及其制备方法、应用技术

本发明专利技术公开了一种负极‑隔膜一体化材料，包括：集流体和在集流体表面从内向外依次附着的负极材料层和隔膜层；负极材料层为Si@N‑CNTs纤维层；N‑CNTs为N掺杂多孔碳纳米纤维，N‑CNTs中包覆有纳米Si。本发明专利技术还公开了上述负极‑隔膜一体化材料的制备方法。本发明专利技术还公开了上述负极‑隔膜一体化材料、按照上述负极‑隔膜一体化材料的制备方法制得的负极‑隔膜一体化材料在锂离子电池中的应用。本发明专利技术具有良好的电化学性能，且可以缓冲硅纳米颗粒在充放电过程中的体积膨胀，有效避免电极破裂、粉化等问题，保持电极结构的完整性和电池的性能稳定。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及锂离子电池，尤其涉及一种负极-隔膜一体化材料及其制备方法、应用。

技术介绍

1、现有的锂离子电池用负极材料主要为人造石墨、天然石墨。天然石墨因其颗粒外表面反应活性不均匀，晶体粒度较大，在充放电过程中表面晶体结构容易被破坏，从而影响电池寿命；而现有人造石墨负极的克容量已经被开发到几近极致，已接近于理论值372mah/g。为提升负极材料的容量，目前主要研究方向为开发硅负极或硅碳负极，但含硅的负极材料易膨胀，会导致电极破裂、粉化等问题，导致电池性能不稳定。

技术实现思路

1、基于
技术介绍
存在的技术问题，本专利技术提出了一种负极-隔膜一体化材料及其制备方法、应用，本专利技术具有良好的电化学性能，且可以缓冲硅纳米颗粒在充放电过程中的体积膨胀，有效避免电极破裂、粉化等问题，保持电极结构的完整性和电池的性能稳定。

2、本专利技术提出了一种负极-隔膜一体化材料，包括：集流体和在集流体表面从内向外依次附着的负极材料层和隔膜层；负极材料层为si@n-cnts纤维层；n-cnts为n掺杂多孔碳纳米纤维，n本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种负极-隔膜一体化材料，其特征在于，包括：集流体和在集流体表面从内向外依次附着的负极材料层和隔膜层；负极材料层为Si@N-CNTs纤维层；N-CNTs为N掺杂多孔碳纳米纤维，N-CNTs中包覆有纳米Si。

2.根据权利要求1所述负极-隔膜一体化材料，其特征在于，纳米Si与N-CNTs之间具有间隙；优选地，隔膜层为纳米纤维隔膜；优选地，纳米纤维隔膜的材质为聚偏二氟乙烯。

3.一种如权利要求1或2所述负极-隔膜一体化材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

4.根据权利要求3所述负极-隔膜一体化材料的制备方法，其特征在于，在S1中，纳米硅、聚氧化丙...

【技术特征摘要】

1.一种负极-隔膜一体化材料，其特征在于，包括：集流体和在集流体表面从内向外依次附着的负极材料层和隔膜层；负极材料层为si@n-cnts纤维层；n-cnts为n掺杂多孔碳纳米纤维，n-cnts中包覆有纳米si。

2.根据权利要求1所述负极-隔膜一体化材料，其特征在于，纳米si与n-cnts之间具有间隙；优选地，隔膜层为纳米纤维隔膜；优选地，纳米纤维隔膜的材质为聚偏二氟乙烯。

3.一种如权利要求1或2所述负极-隔膜一体化材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

4.根据权利要求3所述负极-隔膜一体化材料的制备方法，其特征在于，在s1中，纳米硅、聚氧化丙烯多胺的重量比为1:1-1.5；优选地，在s1中，聚氧化丙烯多胺溶液的溶剂为乙醇。

5.根据权利要求3或4所述负极-隔膜一体化材料的制备方法，其特征在于，在s1中，中间颗粒、致孔剂、聚酰胺酸的重量比为0.2-0.25:0.04-0.05:1；优选地，在s1中，致孔剂为尿素；优选地，在s1中，聚酰胺酸溶液的固含量为14-16wt％。

6.根据权利要求3-5任一项所述负极-隔膜一体化材料的制备...

【专利技术属性】
技术研发人员：严烁，慈蒙蒙，何慧娟，汪静，胡俊俊，王莉，刘超，赵志伟，黄升政，
申请(专利权)人：合肥国轩新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：