锂离子电池三维多孔硅基复合负极材料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种锂离子电池多孔硅基复合负极材料及其制备方法。本发明采用具有三维网络结构，能使电极活性物质均匀分散其中和表面，并具有一定耐高温特性、导电性良好的集流体材料，如铜箔网或铜丝网或泡沫铜或泡沫镍。并且以浸渍的方法将含有单质硅或单质硅与金属M的混合物的浆料与铜箔网或铜丝网或泡沫铜或泡沫镍结合，然后通过热处理(合金化和退火处理)方式形成三维多孔硅基复合负极材料。本发明中，三维多孔结构、硅金属合金的形成及负极材料与三维多孔集流体材料之间良好的结合力，使得多孔硅基复合负极材料制备得到的电池具有较高的放电比容量、首次充放电效率和良好的循环性能。

主权项

锂离子电池三维多孔硅基复合负极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤(1)：清洗三维多孔集流体材料；所述三维多孔集流体材料材质为惰性嵌锂金属；步骤(2)：将单质硅或单质硅与金属M的混合物、粘结剂加入到溶剂中，所述溶剂为水性溶剂或油性溶剂，充分搅拌制得浆料；将所述三维多孔集流体材料浸渍在所述浆料中，形成浸渍有浆料的三维多孔集流体材料体系；接着使所述浸渍有浆料的三维多孔集流体材料体系在80～90℃条件下真空干燥0.5～1h，然后在2～6MPa压强下辊压，得到三维多孔硅基复合电极前驱体；其中，所述金属M为活性嵌锂金属；以及步骤(3)：将所述步骤(2)所得的三维多孔硅基复合电极前驱体在真空或惰性气氛中进行热处理，得到三维多孔硅基复合负极材料。