用于锂离子电池的耐衰减高容量电极

摘要

本发明涉及用于锂离子电池的耐衰减高容量电极。如果用更高容量的材料(如锡和硅)代替碳作为电池负电极中的锂接收受体，则可提高锂离子电池的重量效率和体积效率。但当锡和硅被锂完全充满时，都经历高达300%的膨胀并产生明显的内应力。这些在各充放电循环中形成的内应力会导致电池容量的逐渐减小，也称为电池衰减。可通过把锡或硅纳米线部分地埋入集电器中，而显著地减小内应力的效应。如果在其埋入端用阻止锂扩散的成分涂布或掩蔽5至50%部分的纳米线长度，则可获得额外的利益。还描述了埋入和掩蔽纳米线的方法。

主权项

一种锂离子电池的负电极，所述负电极包括具有表面和多根接收锂的纳米线的集电器，各纳米线具有端部、长度和纳米尺寸的直径，其中每根纳米线的一端埋入所述集电器中并且所述纳米线从所述集电器向外延伸以便用合适的传导锂的电解质的渗入，各纳米线在从所述集电器的表面延伸出的其长度的一部分上具有锂扩散抑制材料的周向涂层，所述锂扩散抑制涂层用作减轻在锂化和脱锂期间接收锂的纳米线中所产生的导致断裂的应力。