一步法热处理硅电极

摘要

本发明提供一种一步法热处理硅电极，该一步法的步骤如下：(a)制备聚合物粘结剂基体溶液；(b)配置电极浆液；(c)涂布所述电极浆液；(d)固化及烘干所述硅电极；(e)将上述步骤(d)得到的所述硅电极放于管式炉的石英管内的方舟中，向石英管内通以保护气，在所述保护气体中将石英管内的方舟迅速拉入热源处进行热处理改性，所述管式炉的热处理温度范围为50～600℃，所述管式炉的热处理时间为0.02～6h。本发明提供的技术方案使得改性后的硅电极首次充放电效率高、可明显缓解晶体硅材料在电极中的衰减；与未经处理改性的硅电极相比，效果更优。所述一步法简便，成本低廉，易于工业化生产，可以满足实际生产需要。

主权项

一种一步法热处理硅电极，其特征在于该一步法的具体步骤如下：(a)制备聚合物粘结剂基体溶液：在高分子聚合物粘结剂中加入溶剂搅拌均匀得到聚合物粘结剂基体溶液，调节所述聚合物粘结剂基体溶液的固含量为15％～50％与绝对粘度为3000～7000mPa·S，使得所述的聚合物粘结剂基体溶液适合用于制作电极浆液；(b)配置电极浆液：将直径为100nm～3μm的纯度为99.9％的高纯晶体硅材料、导电剂和所述的聚合物粘结剂基体溶液按照质量比为(40～98)：(1～30)：(1～30)的比例混合，配置成电极浆液，其中所述的导电剂是炭黑与乙炔黑按照质量比为1：1制作而成；或者将直径为30nm～3μm的纯度为99.9％的高纯晶体硅材料、导电剂和所述的聚合物粘结剂基体溶液按照质量比为(40～98)：(1～30)：(1～30)的比例混合，配置成电极浆液，其中所述的导电剂是把炭黑、乙炔黑与多壁碳纳米管MWCNTs按照质量比为(2～4)：(3～4)：(2～5)混合制作而成；(c)涂布所述电极浆液：将上述步骤(b)得到的所述电极浆液用涂膜机直接涂布在铜箔上；(d)固化及烘干所述硅电极：将上述步骤(c)的铜箔平放在鼓风烘箱中固化，所述固化的温度范围为45～60℃，所述固化的时间为4～6h，然后将所述的铜箔放置于真空烘箱中烘烤处理去除溶剂，最后冷却至室温时取出，得到覆盖有活性物质的所述硅电极；(e)改性处理所述硅电极：将上述步骤(d)得到的所述硅电极放于管式炉的石英管内的方舟中，向石英管内通以保护气，在所述保护气体中将石英管内的方舟迅速拉入热源处进行热处理改性，所述管式炉的热处理温度范围为50～600℃，所述管式炉的热处理时间为0.02～6h，所述热处理后将石英管内的方舟迅速拉出退火。