[发明专利]电池负电极、硅碳基锂离子电池及其应用

摘要

本发明提供了一种电池负电极、碳硅基锂离子电池及其应用。本发明电池负电极包括负极集流体和结合在所述负极集流体上的含有负极材料的活性层，所述负极材料含硅碳复合负极材料。本发明硅碳基锂离子电池包括本发明电池负电极。本发明电池负电极导电性能优异，结构稳固，充放电循环性能好，从而赋予本发明硅碳基锂离子电池优异的能量密度和循环性能和高的功率密度以及电池安全性能，扩宽了本发明碳硅基锂离子电池的应用范围。

主权项

1.一种电池负电极，其包括负极集流体和结合在所述负极集流体上的含有负极材料的活性层，其特征在于：所述负极材料含有下述硅碳复合负极材料Ⅰ或/和硅碳复合负极材料Ⅱ：硅碳复合负极材料Ⅰ包括核‑壳结构，所述核包括纳米硅/石墨烯片、软碳，且所述核为软碳前驱体和所述纳米硅/石墨烯片经热处理后得到的纳米硅/石墨烯片、软碳复合颗粒，其中，所述软碳附着在所述纳米硅/石墨烯片表面，且所述纳米硅/石墨烯片之间具有自由空间；所述壳由碳材料b组成，所述碳材料b包覆在所述核表面；所述硅碳复合负极材料Ⅱ由核、壳两部分组成，所述壳包覆于所述核的外表面，所述核包括第一碳材料，呈球形或类球形，所述壳包括第二碳材料和第三碳材料，所述核、壳两部分的质量比为(1‑20):1；且所述第一碳材料选自碳材料A、表面嵌有纳米硅的碳材料A、表面嵌有纳米硅和纳米碳的碳材料A中一种或两种以上，所述碳材料A选自软碳和硬碳中的一种或两种以上；所述第二碳材料为碳材料B，所述碳材料B为软碳和/或硬碳；所述第三碳材料为表面嵌有纳米硅的碳材料C和/或表面嵌有纳米硅和纳米碳的碳材料C，所述碳材料C选自石墨烯、碳纳米管、碳纤维中的一种或两种以上；所述负极材料除所述硅碳复合负极材料Ⅰ或/和所述硅碳复合负极材料Ⅱ外还包括其他组分，所述其他组分为软碳、硬碳中的至少一种，所述其他组分的粒度为1‑60μm，且所述硅碳复合负极材料Ⅰ和硅碳复合负极材料Ⅱ在电池负极材料中的比例为0.1～100％。