[发明专利]一种负极极片及其制备方法与电池

权利要求书

1.一种负极极片，其特征在于，所述负极极片包括集流体与所述集流体表面覆盖的负极活性材料层，所述负极活性材料层由负极活性材料、Sn和/或Bi与烧结碳组成。

2.根据权利要求1所述的负极极片，其特征在于，所述集流体包括铜箔或铝箔；

优选地，所述集流体的厚度为5～15μm；

优选地，所述负极活性材料包括Si和/或石墨；

优选地，所述烧结碳包括有机粘结剂的烧结产物；

优选地，所述有机粘结剂包括聚偏二氟乙烯、聚乙烯醇或羧甲基纤维素钠中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，所述烧结碳还包括多巴胺和/或葡萄糖的烧结产物。

3.一种权利要求1或2所述负极极片的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：

负极活性材料与Sn和/或Bi进行第一混合后得到混合物，所述混合物与有机粘结剂及溶剂进行第二混合后得到负极浆料，所述负极浆料涂覆于集流体上，随后依次进行热处理与热压，得到负极极片。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，以所述混合物的质量为百分之百计，所述混合物中负极活性材料的质量分数为90～98wt％，所述混合物中Sn和/或Bi的质量分数为2～10wt％；

优选地，所述负极活性材料为Si和/或石墨的颗粒状粉末，所述Si的尺寸为40～200nm，所述石墨的D50粒径为5～20μm；

优选地，所述Sn和/或Bi为颗粒状粉末，尺寸为80～120nm；

优选地，所述第一混合还包括助磨剂的混合；

优选地，所述助磨剂与所述负极活性材料的质量比为(0.3～1):1；

优选地，所述助磨剂包括N-甲基吡咯烷酮、乙醇、聚合多元醇、聚合醇胺、三乙醇胺、三异丙醇胺、乙二醇或二乙二醇中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，所述第一混合包括依次进行的球磨与烘干；

优选地，所述球磨的转速为1000～2000rpm，时间为20～40min。

5.根据权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于，所述第二混合还包括导电剂的混合；

优选地，所述导电剂包括导电炭黑、乙炔黑、碳纤维、碳纳米管、科琴黑或石墨烯中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，所述负极浆料中混合物、有机粘结剂、溶剂与导电剂的质量比为(85～99):(1～15):(20～150):(0.5～15)；

优选地，所述第二混合包括：有机粘结剂与溶剂进行初混合后得到混合溶剂，所述混合溶剂再与所述混合物及导电剂进行再混合得到负极浆料；

优选地，所述第二混合还包括初混合与所述再混合之间所述混合溶剂与多巴胺的混合；

优选地，所述多巴胺与混合溶剂的质量比为(0.1～3):100；

优选地，所述初混合的方式为第一搅拌；

优选地，所述第一搅拌的转速为1000～2000rpm，时间为20～40min；

优选地，所述再混合的方式为第二搅拌；

优选地，所述第二搅拌的转速为100～500rpm，时间为5～30min；

优选地，所述溶剂包括N-甲基吡咯烷酮乙醇、聚合多元醇、聚合醇胺、三乙醇胺、三异丙醇胺、乙二醇或二乙二醇中的任意一种或至少两种的组合。

6.根据权利要求3～5任一项所述的制备方法，其特征在于，所述负极浆料涂覆的厚度为10～100μm；

优选地，所述制备方法还包括所述涂覆与所述热处理之间的烘干。

7.根据权利要求3～6任一项所述的制备方法，其特征在于，所述热处理包括在保护性气体中依次进行的第一升温与第一保温；

优选地，所述第一升温的速率为5～15℃/min，终点温度为350～550℃；

优选地，所述第一保温的时间为20～120min；

优选地，所述保护性气体包括氮气和/或惰性气体；

优选地，所述制备方法还包括所述热处理与所述热压之间的冷却。