[发明专利]锂电池负极以及锂电池在审
申请号: | 201810347742.X | 申请日: | 2018-04-18 |
公开(公告)号: | CN110391394A | 公开(公告)日: | 2019-10-29 |
发明(设计)人: | 康丹苗;唐堃;马浩初;高准浩;康利斌 | 申请(专利权)人: | 国家能源投资集团有限责任公司;北京低碳清洁能源研究所 |
主分类号: | H01M4/133 | 分类号: | H01M4/133;H01M4/134;H01M10/052 |
代理公司: | 北京润平知识产权代理有限公司 11283 | 代理人: | 严政;刘依云 |
地址: | 100011 北*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 锂电池负极 多孔薄膜层 锂电池 锂电池负极材料 多孔材料 粘结剂成型 循环寿命 负极 集流体 纳米孔 锂枝晶 孔容 制备 电池 生长 | ||
1.一种锂电池负极,该负极包括相邻的多孔薄膜层和锂电池负极材料层,相对于厚度为100μm的锂电池负极材料层,所述多孔薄膜层的厚度为10-200μm,其中,所述多孔薄膜层的制备方法包括:将多孔材料粉末与粘结剂成型,其中,所述多孔材料粉末的比表面积为10-3000m2/g,孔容为0.01-3cm3/g,具有孔径为1-100nm的纳米孔分布。
2.根据权利要求1所述的负极,其中,所述将多孔材料粉末与粘结剂成型的方式包括:
(1)将水和/或有机溶剂与多孔材料粉末、粘结剂混合,辊轧,得到第一薄膜;
(2)将所述第一薄膜进行干燥,然后成型为所述多孔薄膜层;
优选地,所述有机溶剂选自1-甲基-2吡咯烷酮、乙醇和丙酮中的至少一种。
3.根据权利要求1或2所述的负极,其中,所述多孔材料粉末的比表面积为50-2000m2/g,优选为200-1500m2/g,进一步优选为300-900m2/g;
优选地,所述多孔材料粉末的孔容为1-3cm3/g,优选为1.2-1.8cm3/g;
优选地,所述多孔材料粉末具有孔径为2-50nm的纳米孔分布,优选具有孔径为2-20nm的纳米孔分布。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的负极,其中,所述多孔材料粉末与粘结剂的质量比为2-15:1,优选为4-9:1。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的负极,其中,
所述多孔材料粉末选自活性炭、炭黑、介孔碳、石墨烯、二氧化硅和氧化铝中的至少一种,优选为活性炭、炭黑和二氧化硅中的至少一种,进一步优选为活性炭和/或二氧化硅;
所述粘结剂选自聚偏氟乙烯、羧甲基纤维素、聚四氟乙烯和海藻酸钠中的至少一种。
6.根据权利要求1-5中任意一项所述的负极,其中,相对于厚度为100μm的锂电池负极材料层,所述多孔薄膜层的厚度为20-150μm,优选为35-95μm。
7.根据权利要求1-6中任意一项所述的负极,其中,锂电池负极材料层含有金属锂、含锂合金以及嵌锂的碳材料中的至少一种。
8.一种锂电池,该锂电池包括正极、负极和设置于二者之间的隔膜,所述负极为权利要求1-7中任意一项所述的锂电池负极。
9.根据权利要求8所述的锂电池,其中,所述隔膜与所述锂电池负极的多孔薄膜层相邻。
10.根据权利要求8或9所述的锂电池,其中,所述正极包括LiCoO2、LiFePO4、镍钴铝三元正极材料、镍钴锰三元正极材料、空气和硫中的至少一种。
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