本發(fā)明涉及一種鋰離子電池硅負極。
背景技術:
鋰離子電池應用領域廣,包括手機、筆記本電腦等電子終端設備,甚至是走向了電動汽車和儲能技術領域;鋰離子電池從結構上分為正極、負極、隔膜、電解液和外殼。其中,負極材料一般包括負極活性物質、導電劑和粘結劑。
傳統(tǒng)的負極活性物質一般為石墨,但是其制成的鋰離子電池容量有限,限制了鋰離子電池的發(fā)展;與傳統(tǒng)石墨負極相比,硅具有超高的理論比容量(4200 mAh/g)和較低的脫鋰電位(<0.5 V),且硅的電壓平臺略高于石墨,在充電時難引起表面析鋰,安全性能更好。
技術實現(xiàn)要素:
針對現(xiàn)有技術中存在的缺陷,本發(fā)明提供一種鋰離子電池的負極,提升鋰離子電池對能量密度、功率密度、安全等性能。
為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明的技術方案為:
一種鋰離子電池硅負極,由一導電劑以及負極材料復合而成,負極材料包括負極活性物質和粘結材料,負極活性物質包括石墨和二氧化硅,質量比為67%:33%,粘結材料為有機溶劑型粘結劑。導電劑為硅納米管球狀結構,包括多個均勻分布的硅納米管。
更具體地,有機溶劑型粘結劑由33%聚偏二氟乙烯、50%聚四氟乙烯、17%丙烯組成,負極材料附著在硅納米管表面上。
采用聚偏二氟乙烯、聚四氟乙烯和丙烯混合物組成的有機溶劑型粘結劑替代傳統(tǒng)的聚偏氟乙烯作為粘結劑有利于提升粘結劑的柔軟性和化學穩(wěn)定性,并充分發(fā)揮良好的充放電循環(huán)特性,有利于提高電池的整體導電、充放電性能。采用硅納米管球狀結構作為導電劑,石墨和二氧化硅作為負極活性材料,可以提高材料的電子電導,減小硅材料的極化,提高硅材料的倍率性能,并且在一定程度上抑制材料的體積效應,同時還能減小鋰離子的擴散距離,提高電化學反應速率。
具體實施方式
下面結合實施例,對本發(fā)明的具體實施方式作進一步描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術方案,而不能以此來限制本發(fā)明的保護范圍。
本發(fā)明具體實施的技術方案是:
一種鋰離子電池硅負極,由一導電劑以及負極材料復合而成,負極材料包括負極活性物質和粘結材料,負極活性物質包括石墨和二氧化硅,粘結材料為有機溶劑型粘結劑,有機溶劑型粘結劑由33%聚偏二氟乙烯、50%聚四氟乙烯、17%丙烯組成;導電劑為硅納米管球狀結構,包括多個均勻分布的硅納米管,所述負極材料附著在硅納米管表面上。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式,應當指出,對于本技術領域的普通技術人員來說,在不脫離本發(fā)明技術原理的前提下,還可以做出若干改進和潤飾,這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。