一种自支撑三维锂合金电极及其制备方法技术

本发明专利技术属于锂电池技术领域，涉及一种自支撑三维锂合金电极材料，锂合金材料包括：锂合金颗粒、碳材料和粘结剂；其中，在自支撑三维锂合金电极材料中，锂合金颗粒以颗粒形式分散在所述碳材料中。将电化学活性的锂合金颗粒均匀分散在导电性优异、比表面积极大的三维碳材料中，在充‑放电过程中提供更多的离子/电子传输通道；同时锂合金颗粒能提升电解液的浸润性，并减少电极粉化和枝晶问题带来的负极失效影响。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于锂电池，涉及一种自支撑三维锂合金电极及其制备方法。

技术介绍

1、当下，商用化锂离子电池已广泛应用在电动汽车、无人机、大型储能设备等诸多领域，但其大多采用石墨负极(理论克容量为372mah/g)，限制了全电池能量密度难以突破300wh/kg，因而开发更高能量密度且兼具安全性的商用电池体系迫在眉睫。

2、作为电池负极的“圣杯”材料，锂金属拥有超高能量密度(理论克容量为3860mah/g)、极低电化学反应电动势(-3.04v，相比于标准氢电极电势)，当其匹配磷酸铁锂电极、镍钴锰三元材料(ncm)电极、硫电极组装全电池时，极具将电池能量密度提高到500wh/kg以上的潜力。因此，推动锂金属电极的商用化进程至关重要。

3、锂金属，由于高化学反应活性导致其在电池体系中面临诸多挑战。首先，锂金属与电解液以及电解液中的其他组分自发反应造成损耗，并在锂金属表面生成固体电解质界面层(sei)；在锂沉积/脱出过程中，组分不均的sei层会导致传质不匀，引起锂的不规则沉积和锂枝晶生长；锂枝晶的不断生长会持续消耗电解液反应生成“死锂”，引起电极本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种自支撑三维锂合金电极材料，其特征在于，所述锂合金电极材料包括：锂合金颗粒、碳材料、粘结剂和有机溶剂；

2.如权利要求1所述的锂合金电极材料，其特征在于，所述锂合金颗粒包括锡锂合金、铝锂合金、镁锂合金中的至少一种；

3.如权利要求1所述的锂合金电极材料，其特征在于，所述碳材料包括碳纳米管、石墨烯、碳布、碳纸中的至少一种。

4.如权利要求1所述的锂合金电极材料，其特征在于，所述粘结剂包括聚偏二氟乙烯、苯乙烯-丁二烯共聚物中的至少一种；

5.如权利要求1所述的锂合金电极材料，其特征在于，所述锂合金颗粒、碳材料、粘结剂的质量比为(6-8):...

【技术特征摘要】

1.一种自支撑三维锂合金电极材料，其特征在于，所述锂合金电极材料包括：锂合金颗粒、碳材料、粘结剂和有机溶剂；

2.如权利要求1所述的锂合金电极材料，其特征在于，所述锂合金颗粒包括锡锂合金、铝锂合金、镁锂合金中的至少一种；

3.如权利要求1所述的锂合金电极材料，其特征在于，所述碳材料包括碳纳米管、石墨烯、碳布、碳纸中的至少一种。

4.如权利要求1所述的锂合金电极材料，其特征在于，所述粘结剂包括聚偏二氟乙烯、苯乙烯-丁二烯共聚物中的至少一种；

5.如权利要求1所述的锂合金电极材料，其特征在于，所述锂合金颗粒、碳材料、粘结剂的质量比为(6-8):(3:1):1。

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【专利技术属性】
技术研发人员：孙伟，张文强，张颖，陈宝田，付月，李晓龙，张杰，朱星宝，王伯杨，
申请(专利权)人：合肥国轩高科动力能源有限公司，
类型：发明
国别省市：