一种锂离子电池硅碳负极及其制备方法技术

技术编号:42657846 阅读:38 留言:0更新日期:2024-09-10 12:17
本发明专利技术公开了一种锂离子电池硅碳负极及其制备方法,所述的锂离子电池硅碳负极包括碳硅前驱体和基底材料,以及涂覆于碳硅前驱体表面的纳米化硅涂层结构,所述的纳米化硅涂层结构用于减少硅碳负极体积膨胀的影响,并提高其与电解液的接触面积,所述的基底材料为铜箔或其它导电且稳定的材料,用于沉积碳硅前驱体。本发明专利技术通过在锂离子电池充放电过程中会发生体积膨胀,而碳材料能够提供一个弹性的支架,限制硅的膨胀,减少材料的破裂和电池的损坏,从而提高电池的循环稳定性,通过硅碳复合,可以有效地解决硅单独使用时体积膨胀过大的问题,通过改变硅和碳的比例、形态和制备方法,可以在一定范围内调整电极的性能,满足不同的应用场景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及锂离子电池,具体为一种锂离子电池硅碳负极及其制备方法


技术介绍

1、随着锂离子电池技术的发展,更高能量密度的锂离子电池成为了研究重点之一。作为提高锂离子电池能量密度的一种有效途径,硅负极开始进入锂离子电池体系,因为硅材料是一种具有超高比容量的的负极材料,其理论容量高达4200mah/g,是传统碳系材料容量的十余倍,且放电平台与之相当,因此被视为下一代锂离子电池负极材料的首选。然而,纯硅在充放电过程中发生巨大的体积变化,其体积膨胀率300%,导致其粉化,进而影响到电池的安全性。此外,由于电芯能量密度的提高,电芯容量越来越大,对电池的安全性能的挑战也越来越大。

2、公开号为cn114388724a的中国专利文件,公开了一种锂离子电池硅碳负极极片及其制备方法,所述的硅碳负极极片包括负极集流体,涂覆于集流体表面的温敏导电涂层以及涂覆于温敏导电涂层表面的活性涂层,所述的温敏导电涂层包括温敏导电材料和粘接剂。本专利技术在负极集流体表面涂覆一层温敏导电涂层,其明显地增强硅碳负极活性涂层与集流体之间的粘接力,并且可抑制硅的体积膨胀,提高负极极片本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种锂离子电池硅碳负极及其制备方法,其特征在于,所述的锂离子电池硅碳负极包括碳硅前驱体和基底材料,以及涂覆于碳硅前驱体表面的纳米化硅涂层结构,所述的纳米化硅涂层结构用于减少硅碳负极体积膨胀的影响,并提高其与电解液的接触面积,所述的基底材料为铜箔或其它导电且稳定的材料,用于沉积碳硅前驱体,所述锂离子电池硅碳负极的制备方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池硅碳负极及其制备方法,其特征在于:所述纳米化硅涂层通过使用纳米化技术增加硅材料的表面积,提供更多的锂离子嵌入位点,用于提高电池的充放电速率和循环稳定性。

3.根据权利要求1所述的一种锂离子电池...

【技术特征摘要】

1.一种锂离子电池硅碳负极及其制备方法,其特征在于,所述的锂离子电池硅碳负极包括碳硅前驱体和基底材料,以及涂覆于碳硅前驱体表面的纳米化硅涂层结构,所述的纳米化硅涂层结构用于减少硅碳负极体积膨胀的影响,并提高其与电解液的接触面积,所述的基底材料为铜箔或其它导电且稳定的材料,用于沉积碳硅前驱体,所述锂离子电池硅碳负极的制备方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池硅碳负极及其制备方法,其特征在于:所述纳米化硅涂层通过使用纳米化技术增加硅材料的表面积,提供更多的锂离子嵌入位点,用于提高电池的充放电速率和循环稳定性。

3.根据权利要求1所述的一种锂离子电池硅碳负极及其制备方法,其特征在于:所述的基底材料通过物理或化学方法将硅颗粒均匀分散在碳基体中,用于缓解硅的体积膨胀,并提高整体结构的导电性。

4.根据权利要求1所述的一种锂离子电池硅碳负极及其制备方法,其特征在于:所述步骤s2中利用油污清洗剂对基底材料进行清洗后,再使用清水对其清洗2-3遍,将清洗后的基底材料放置于烘干室内烘干,烘干温度控制在40℃。

5.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员:解明刘俊
申请(专利权)人:驭纳智造江苏新能源装备有限公司
类型:发明
国别省市:

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