用于锂离子电池的多孔硅基负极的制备方法

摘要

用于锂离子电池的多孔硅基负极的制备方法，它涉及一种电池负极的制备方法。本发明解决了现有硅基材料作为电池负极在Li嵌入和脱出中的巨大体积变化，导致材料内部结构的破坏，影响电极材料循环性能的问题。用于锂离子电池的多孔硅基负极由导电集流体层和高孔率活性层组成，制备方法如下：将粘结剂溶于溶剂中，再加入导电剂、硅活性材料和成孔剂，在金属铜箔表面涂制电极，经干燥、辊压处理后，在气体保护的条件下热处理，即得。本发明的多孔硅基负极，空隙可以有效缓冲硅的体积变化，明显改善硅基负极的循环稳定性，可以提高硅材料与电解质的接触面积，从而提高锂离子的嵌入和脱出速度，有利于改进硅负极的容量和大电流放电性能。

主权项

用于锂离子电池的多孔硅基负极的制备方法，其特征在于用于锂离子电池的多孔硅基负极的制备方法如下：一、将粘结剂溶于溶剂中，得混合物，溶剂的重量为粘结剂重量的0.1～100倍；二、向步骤一所得的混合物中加入导电剂、硅活性材料和成孔剂，在室温下搅拌1～48h，在金属铜箔表面涂制电极，经干燥、辊压处理后，在气体保护、温度为180～400℃的条件下热处理0.5～10h，即得由导电集流体层和涂覆在导电集流体层上的活性层组成的用于锂离子电池的多孔硅基负极；所述的活性层由硅活性材料、导电剂和粘结剂组成，活性层的孔率为10％～60％，平均孔径为1nm～5μm，厚度为0.5～200μm，所述的硅活性材料占活性层总重量的5％～85％，所述的导电剂占活性层总重量的4％～70％，所述的粘结剂占活性层总重量的1％～35％；导电集流体层为金属铜箔，金属铜箔厚度为10～100μm；步骤二中所述成孔剂的添加量占多孔硅基负极总重量的10％～75％；步骤二中所述的保护气体为氩气、氦气及氮气中的一种或几种的混合气体，或者步骤二中所述的保护气体为氩气、氦气或氮气与氢气的混合气体；步骤二中所述成孔剂为氟化铵、氯化铵、硝酸铵、甲酸铵、草酸铵、醋酸铵、柠檬酸铵、三乙醇胺、碳酸铵及碳酸氢铵中的一种或几种的混合物。