[发明专利]锂离子电池的负极材料及其制备方法有效

专利信息
申请号: 201910934348.0 申请日: 2019-09-29
公开(公告)号: CN111430676B 公开(公告)日: 2022-06-21
发明(设计)人: 蔡挺威;赵晓宁;邵玲;邓素祥;马忠龙 申请(专利权)人: 蜂巢能源科技有限公司
主分类号: H01M4/36 分类号: H01M4/36;H01M4/38;H01M4/583;H01M10/0525
代理公司: 北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙) 11201 代理人: 尚伟净
地址: 213200 江苏*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 锂离子电池 负极 材料 及其 制备 方法
【权利要求书】:

1.一种制备锂离子电池的负极材料的方法,其特征在于,包括:

(1)配制分散液,其中,所述分散液包括硅材料、固态电解质材料和氧化石墨烯;所述硅材料的质量含量为20~60%,所述固态电解质材料的质量含量为5~30%,所述石墨烯的质量含量为5~30%;

(2)将所述分散液通过喷雾干燥法和煅烧处理形成负极材料,且所述负极材料具有核壳结构,所述核壳结构的内核由所述硅材料和所述固态电解质材料形成,所述核壳结构的外壳由石墨烯形成。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述分散液由所述硅材料、所述固态电解质材料、所述氧化石墨烯和溶剂组成。

3.一种锂离子电池的负极材料,采用上述权利要求1-2所述的方法制备,其特征在于,所述负极材料具有核壳结构,形成所述核壳结构的内核的材料包括硅材料和固态电解质材料,所述核壳结构的外壳由石墨烯形成;

所述外壳的厚度为2~200纳米;

所述负极材料中所述硅材料、所述固态电解质材料和所述石墨烯的质量比为(20~60):(5~30):(5~30)。

4.根据权利要求3所述的负极材料,其特征在于,所述硅材料包括单质硅和氧化硅中的至少一种,其中,所述单质硅包括单晶硅、多晶硅和无定型硅。

5.根据权利要求3所述的负极材料,其特征在于,所述硅材料的颗粒尺寸为0.01~5微米。

6.根据权利要求3所述的负极材料,其特征在于,所述固态电解质材料包括氧化物基固态电解质、硫化物基固态电解质和聚合物基固态电解质中的至少一种;其中,

所述氧化物基固态电解质包括LLZO、LLTO、LLZTO、LATO、LATP、LAGP和LiPON,

所述硫化物基固态电解质包括LGPS、LPS、LPSI和LPSCl,

所述聚合物基固态电解质包括PEO、PPC、PS和PMMA。

7.根据权利要求6所述的负极材料,其特征在于,所述氧化物基固态电解质的颗粒尺寸为0.01~5微米,所述硫化物基固态电解质的颗粒尺寸为0.01~5微米,所述聚合物基固态电解质的分子量为10~200万。

8.根据权利要求3所述的负极材料,其特征在于,所述负极材料的颗粒尺寸为0.1~500微米。

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