[发明专利]一种改善硅负极薄膜循环性能的方法

说明书

本发明公开了一种改善硅负极薄膜循环性能的方法，包括以下步骤：步骤1：将硅薄膜浸渍在碱溶液中至所设定的时间后取出；步骤2：将硅薄膜用水清洗后进行干燥；本发明一种改善硅负极薄膜循环性能的方法，采用碱溶液腐蚀硅薄膜，使其表面成多孔状，多孔结构一方面可以减小硅的体积效应，另一方面可形成稳定的SEI膜，从而提高其循环稳定性。

技术领域

本发明涉及锂电池技术领域，特别是涉及一种改善硅负极薄膜循环性能的方法。

背景技术

锂离子电池是最常用的储能装置，由于具有便于携带、环境友好和高能量密度等特点，广泛应用与智能手机、笔记本电脑和电动车中。 锂离子电池最常用的石墨类负极材料实际比容量已经接近372mAh/g的理论值，很难再有提升的空间，寻找替代碳的高比容量负极材料成为一个重要的发展方向。硅材料由于其高的质量比容量（理论比容量为4200mAh/g）而成为研究热点，然而硅材料在嵌脱锂过程中伴随着严重的体积膨胀与收缩，导致材料粉化，容量快速衰减。

硅薄膜在脱嵌锂过程中，体积膨胀主要沿着垂直于薄膜的方向进行，相比于块状硅，可以有效抑制硅的体积效应。硅薄膜的厚度对电极材料的电化学性能影响很大，随着厚度的增加，锂离子的脱嵌过程受抑制，循环性能变差。

发明内容

针对相关技术中的问题，本发明提出一种改善硅负极薄膜循环性能的方法，能够有效解决上述问题。

为实现上述技术目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种改善硅负极薄膜循环性能的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：将硅薄膜浸渍在碱溶液中至所设定的时间后取出；

步骤2：将硅薄膜用水清洗后进行干燥。

进一步的，步骤1中，所述碱溶液是氢氧化钠或氢氧化钾，碱溶液浓度为0.1~10mol/L。

进一步的，步骤1中，所述硅薄膜厚度为0.1-20μm。

进一步的，步骤1中，所述浸渍时间为1~240min，浸渍温度为25~80℃。

进一步的，步骤2中，所述干燥温度为50~200℃，干燥时间为1~12h。

本发明的有益效果：本发明一种改善硅负极薄膜循环性能的方法，采用碱溶液腐蚀硅薄膜，使其表面成多孔状，多孔结构一方面可以减小硅的体积效应，另一方面可形成稳定的SEI膜，从而提高其循环稳定性。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的方法，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

本实施例提供一种改善硅负极薄膜循环性能的方法，具体包括如下步骤：配制浓度1mol/L的氢氧化钠溶液100mL，将厚度为3μm的硅薄膜置于氢氧化钠溶液中，60℃下恒温浸渍240min，用蒸馏水清洗3次后转移到真空干燥箱中在100℃下干燥6h。

实施例2

本实施例提供一种改善硅负极薄膜循环性能的方法，具体包括如下步骤：配制浓度3mol/L的氢氧化钠溶液100mL，将厚度为3μm的硅薄膜置于氢氧化钠溶液中，50℃下恒温浸渍150min，用蒸馏水清洗3次后转移到真空干燥箱中在100℃下干燥6h。

实施例3