[发明专利]一种使用高粘导锂粘结剂的碳硅负极极片及其制备方法

说明书

本发明涉及一种使用高粘导锂粘结剂的碳硅负极极片及其制备方法，包括如下重量份的组分：CMC‑Li 1~3份、改性SBR 0.5~1份、碳纳米管0.1~1份、碳硅溶胶90~98份、粘度调节剂0.5~5份和去离子水20~60份；本申请的硅碳负极材料充分结合了硅的高嵌锂容量和碳优良的机械性能和导电性能，碳材料的机械弹性能够缓冲硅巨大的体积膨胀，同时高的电子导电率也能补充硅的高嵌锂容量，使得硅碳复合负极材料具有较高的比容量，首次放电容量较高，且循环效率高，循环稳定性大大提高。

技术领域

本发明涉及锂电池的技术领域，尤其是涉及一种使用高粘导锂粘结剂的碳硅负极极片及其制备方法。

背景技术

负极材料是决定锂离子电池性能的关键因素之一。目前，已经商业化用的锂离子电池负极材料是石墨碳材料，石墨的体积效应小，循环性能优异，同时也是优良的离子导体和电子导体，但其理论比容量较低，随着动力汽车等领域对高能量密度和长循环寿命的要求，人们对负极材料进行深入研究，发现硅是比容量最高的锂离子电池，在国家政策对电池能量密度要求不断提高的情况下，为了尽可能的提升电池的能量密度，国内众多企业已开始加大对硅基负极材料的研发和应用。

但是在脱嵌锂过程中，硅会产生严重的体积变化（300%），进而导致材料粉化，与集流体和导电剂失去电接触，致使容量迅速衰减；硅表面不稳定的固体电解质界面膜（SEI膜）也严重限制了其循环寿命；在脱嵌锂的过程中，随着硅的膨胀和收缩，硅表面的SEI膜不断变形、破裂，暴露出的硅表面又会形成新的SEI膜，导致SEI膜逐渐积累增厚，极大阻碍了锂离子向硅颗粒的扩散，降低了活性物质的嵌锂容量。此外，硅的电子导电率很低，硅负极中的锂离子扩散十分缓慢，所以亟待深入研究硅基锂电池负极的膨胀率和首次循环效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种使用高粘导锂粘结剂的碳硅负极极片，可改善脱嵌锂过程中硅的膨胀，提高锂电池的首次循环效率。

本发明的上述发明目的一是通过以下技术方案得以实现的：

一种使用高粘导锂粘结剂的碳硅负极极片，包括如下重量份的组分：CMC-Li 1~3份、改性SBR 0.5~1份、碳纳米管 0.1~1份、碳硅溶胶 90~98份、粘度调节剂 0.5~5份和去离子水 20~60份。