[发明专利]一种硅基负极极片及其制备方法和锂离子电池

权利要求书

1.一种硅基负极极片，其特征在于，包括集流体、涂覆于所述集流体表面的第一涂覆层和涂覆于所述第一涂覆层表面的第二涂覆层，所述第一涂覆层包含第一硅基活性材料和第一石墨活性材料，所述第二涂覆层包含第二硅基活性材料和第二石墨活性材料；其中，

所述第一硅基活性材料的粒径大于第二硅基活性材料的粒径；

所述第一石墨活性材料的能量密度高于所述第二石墨活性材料的能量密度，所述第一石墨活性材料的快充能力小于所述第二石墨活性材料的快充能力。

2.根据权利要求1所述的硅基负极极片，其特征在于，所述第一硅基活性材料的粒径分布为7μm＜D10＜9μm，10μm＜D50＜12μm，16μm＜D90＜20μm；所述第二硅基活性材料的粒径分布为2μm＜D10＜4μm，4μm＜D50＜6μm，8μm＜D90＜10μm。

3.根据权利要求1所述的硅基负极极片，其特征在于，所述第一石墨活性材料的能量密度为355～365mAh/g，极限压实密度为1.7～1.8g/cm³，快充能力为1.5～2C；所述第二石墨活性材料的能量密度为345～355mAh/g，极限压实密度为1.55～1.65g/cm³，快充能力为4～6C。

4.根据权利要求1或3所述的硅基负极极片，其特征在于，所述第一石墨活性材料包括单颗粒人造石墨和二次颗粒人造石墨，且所述单颗粒人造石墨的粒径小于所述二次颗粒人造石墨的粒径；所述第二石墨活性材料为二次颗粒的人造石墨。

5.根据权利要求4所述的硅基负极极片，其特征在于，所述第一石墨活性材料中，所述单颗粒的粒径分布为3μm≤D10≤5μm、7μm≤D50≤9μm、14μm≤D90≤16μm，所述二次颗粒的粒径分布为8μm≤D10≤10μm，15μm≤D50≤17μm，26μm≤D90≤28μm；所述第二石墨活性材料中，所述二次颗粒的粒径分布为4μm＜D10＜6μm，10μm＜D50＜12μm，18μm＜D90＜20μm；和/或，所述第一石墨活性材料中单颗粒和二次颗粒的重量比为(4：6)～(4：1)。

6.根据权利要求1所述的硅基负极极片，其特征在于，所述硅基活性材料为预锂或预镁处理后再经过碳包覆处理的SiO/C负极材料。

7.根据权利要求1所述的硅基负极极片，其特征在于，所述第一涂覆层还包含导电剂和粘结剂，所述第二涂覆层还包含导电剂和粘结剂；优选地，所述第一涂覆层中第一硅基活性材料、第一石墨活性材料、导电剂和粘结剂的重量比为(10～18)：(78～85)：(1～2)：(3～4)；所述第二涂覆层中第二硅基活性材料、第二石墨活性材料、导电剂和粘结剂的重量比为(12～20)：(75～83)：(1～2)：(3～4)。

8.根据权利要求1所述的硅基负极极片，其特征在于，所述第一涂覆层的厚度为50～200μm，所述第二涂覆层的厚度为50～200μm。

9.一种权利要求1～8任一项所述的硅基负极极片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将第一硅基活性材料、第一石墨活性材料、导电剂和粘结剂混合均匀后得到第一涂覆层浆料；将第二硅基活性材料、第二石墨活性材料、导电剂和粘结剂混合均匀后得到第二涂覆层浆料；

(2)采用双层涂布机，将所述第一涂覆层浆料导入下模头，将所述第二涂覆层浆料导入上模头，同时涂覆于集流体的表面，得到单面涂布极片；

(3)将所述单面涂布极片烘干后重复步骤(2)涂布另一面并烘干，再依次进行辊压、分切、冲片处理，得到所述硅基负极极片。

10.一种锂离子电池，其特征在于，包括权利要求1～8任一项所述的硅基负极极片或权利要求9所述的方法制得的硅基负极极片。