一种含硅负极结构制造技术

本发明专利技术属于电池技术领域，尤其涉及一种含硅负极结构，包括含硅负极、采用ALD沉积在所述含硅负极表面的第一人工SEI层、采用MLD沉积在所述第一人工SEI层表面的第二人工SEI层和采用ALD沉积在所述第二人工SEI层的第三人工SEI层。相对于现有技术，本发明专利技术通过巧妙的结构设计和材料选择，通过在含硅负极表面构建三层人工SEI层，可以保证修饰层与基底极片之间的结合力及连续的离子导通通路，防止在充放电过程中因体积膨胀引起的SEI结构坍塌，提升修饰层的结构完整性，从而提升含硅负极的循环稳定性及循环寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电池，尤其涉及一种含硅负极结构。

技术介绍

1、电极材料表面在电池的电化学反应过程中扮演着重要的角色，表面与界面的稳定性及反应活性主导着电化学反应的进行。对电极材料表面进行化学物理修饰可以有效地改善界面反应、导电性及结构的完整性。传统的旋涂或者溶液法存在厚度偏厚、包覆均一性差的问题，严重影响着电池容量的发挥及稳定性。为了克服上述问题，原子层沉积技术通过其化学吸附及自限性，可以精准地控制表面修饰层的厚度、成分以及形貌。

2、随着对高能量密度锂电池的需求不断提升，si及其si复合负极由于其超高的理论容量密度而备受青睐。但是si负极在充放电的过程中存在较大的体积变化，用传统方法制备的氧化物涂层无法满足如此大的体积膨胀导致sei层破坏及电解液中活性li的不断消耗，最终引起库伦效率的下降，缩短电池的循环寿命。

3、为了提升si及其si复合电极表面修饰层的机械强度及韧性来应对在循环过程中的体积变化，纳米级别的ald氧化物修饰层虽然具备一定柔韧性，但还不足以保证在长循环过程中结构的稳定性。

4、有鉴于此，本专利技术旨在提本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种含硅负极结构，其特征在于：包括含硅负极、采用ALD沉积在所述含硅负极表面的第一人工SEI层、采用MLD沉积在所述第一人工SEI层表面的第二人工SEI层和采用ALD沉积在所述第二人工SEI层的第三人工SEI层。

2.根据权利要求1所述的含硅负极结构，其特征在于：所述第一人工SEI层厚度为1-5nm，所述第二人工SEI层厚度为1-20nm，所述第三人工SEI层的厚度为1-5nm。

3.根据权利要求1所述的含硅负极结构，其特征在于：所述第一人工SEI层的材质为氧化物或者固态电解质导离子材料。

4.根据权利要求3所述的含硅负极结构，其特征在于：氧化物化...

【技术特征摘要】

1.一种含硅负极结构，其特征在于：包括含硅负极、采用ald沉积在所述含硅负极表面的第一人工sei层、采用mld沉积在所述第一人工sei层表面的第二人工sei层和采用ald沉积在所述第二人工sei层的第三人工sei层。

2.根据权利要求1所述的含硅负极结构，其特征在于：所述第一人工sei层厚度为1-5nm，所述第二人工sei层厚度为1-20nm，所述第三人工sei层的厚度为1-5nm。

3.根据权利要求1所述的含硅负极结构，其特征在于：所述第一人工sei层的材质为氧化物或者固态电解质导离子材料。

4.根据权利要求3所述的含硅负极结构，其特征在于：氧化物化学通式为mox，其中m为al、v、cr、mn、fe、co、ni、cu、zn、y、zr、nb、mo、ru、la、ce、hf、ta、w、mg、in、sn和si中的至少一种，1≤x≤5。

5.根据权利要求1所述的含硅负极结构，其特征在于：所述第二人工sei层的材质为多孔有机无机化合物层，其孔隙率为10％-30％，所述的有机无机多孔层通式为x-cone，其中x为al，zn，ti，zr，hf，v，sn，mn，li中的至少一种，有机无机多孔层的具体材质为各种金属x基加有机配体，其中有机配体为eg(乙二醇)、gl(甘油)、tpa(对...

【专利技术属性】
技术研发人员：请求不公布姓名，请求不公布姓名，请求不公布姓名，请求不公布姓名，请求不公布姓名，
申请(专利权)人：深圳市原速光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：