一种具有人工构建SEI膜的负极极片及其制备方法以及应用技术

技术编号:43537705 阅读:13 留言:0更新日期:2024-12-03 12:20
本发明专利技术提供了一种具有人工构建SEI膜的负极极片,包括:负极集流体;复合于所述负极集流体表面的第一涂层,所述第一涂层包括由磷脂囊泡包覆的硅负极材料;复合于所述第一涂层的第二涂层,所述第二涂层包括阴离子聚合物络合物;复合于所述第二涂层的有机固态电解质包覆层。本发明专利技术提供的具有人工构建的SEI膜的硅基片应用为负极极片,能够在硅负极材料颗粒外面形成保护层,起到缓冲体积膨胀、防止活性材料与电解液的接触,从而能够保证氧化亚硅的稳定性,同时保证脱出更多的活性锂,获得更多的可逆容量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于锂离子电池,具体涉及一种人工构建sei膜及其制备方法以及应用。


技术介绍

1、随着电动汽车、便携式设备、各种柔性可穿戴设备的急速发展,对质量更轻、体积更小、输出电压和能量密度更高的电池能源的需求不断扩大,以石墨作负极的商业锂离子电池的能量密度并不能完全满足新兴的市场需求,而曾经由于液态电解质的局限性而发展受阻的锂金属电池(lmbs)随着固态电解质取得的突破而出现了转机。硅基负极材料具有较高的理论比容量(高温4200mah/g,室温3580mah/g)、低的脱锂电位(<0.5v)、环境友好、储量丰富,因此,搭配由高能量密度的正极材料的高电压lmbs拥有极高的理论能量密度,是目前电子设备的理想电源设备。

2、然而硅作为电池负极,在充放电过程中不稳定的sei膜导致一系列多米诺效应:硅基负极脱嵌过程中巨大的体现变化和表面应力导致负极表面形成的sei膜不断破裂,而暴露的表面连续形成新的sei膜,sei膜不断破裂-再生,导致sei膜厚度不断增加。电解液和正极中的锂源不断减少,从而导致硅负极低的首次库仑效率,低电导率以及高的li+传输阻力本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种具有人工构建SEI膜的负极极片,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的负极极片,其特征在于,所述磷脂囊泡的制备方法包括以下步骤:

3.根据权利要求2所述的负极极片,其特征在于,所述磷脂选自磷脂酰胆碱、磷脂甘油酯、二油基磷脂酰胆碱,二油基磷脂酰甘油中的一种或多种;

4.根据权利要求1所述的负极极片,其特征在于,所述硅负极材料选自氧化亚硅SiOx,其中,0<x<2;

5.根据权利要求1所述的负极极片,其特征在于,由磷脂囊泡包覆的硅负极材料的制备方法包括以下步骤:

6.根据权利要求5所述的负极材料,其特征在于...

【技术特征摘要】

1.一种具有人工构建sei膜的负极极片,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的负极极片,其特征在于,所述磷脂囊泡的制备方法包括以下步骤:

3.根据权利要求2所述的负极极片,其特征在于,所述磷脂选自磷脂酰胆碱、磷脂甘油酯、二油基磷脂酰胆碱,二油基磷脂酰甘油中的一种或多种;

4.根据权利要求1所述的负极极片,其特征在于,所述硅负极材料选自氧化亚硅siox,其中,0<x<2;

5.根据权利要求1所述的负极极片,其特征在于,由磷脂囊泡包覆的硅负极材料的制备方法包括以下步骤:

6.根据权利要求5所述的负极材料,其特征在于,所述稳定剂选自胆固醇、硬脂酸和鞘磷脂中的一种或多种,添加量为磷脂质量的20%~50%;

7.根据权利要求5所述的负极材料,其特征在于,所述第一涂层还包括导电剂和粘结剂。

8.根据权利要求7所述的负极材料,其特征在于,所述导电剂选自石墨、碳黑、活性炭中...

【专利技术属性】
技术研发人员:黄其芬卜瑶邹魁张正航何培琪周龙捷李立飞洪鑫垚
申请(专利权)人:蓝固常州新能源有限公司
类型:发明
国别省市:

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