[发明专利]锂离子电池负极及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种锂离子电池负极及其制备方法，尤其涉及一种无需粘结剂的锂离子电池负极及其制备方法。

背景技术

锂离子电池是一种新型的绿色化学电源，与传统的镍镉电池、镍氢电池相比具有电压高、寿命长、能量密度大的优点。自1990年日本索尼公司推出第一代锂离子电池后，它已经得到迅速发展并广泛用于各种便携式设备。

传统的锂离子电池通常包括正极、负极、隔膜和电解质四个部分。目前的锂离子电池的负极材料通常为碳材料、钛酸锂、氧化硅、纳米硅材料。进一步地，为了提高锂离子电池负极的导电性能，需要加入导电颗粒。常用的导电颗粒为炭黑或乙炔黑。但是，由于这些负极材料和导电颗粒均是以颗粒或粉末的形成存在，要形成整体的锂离子电池负极，均需要粘结剂将锂离子电池负极材料和导电颗粒粘合于一体，从而形成具有固定形状的锂离子电池负极。所述粘合剂通常为有机材料，包括聚偏二氟乙烯（PVDF）、聚四氟乙烯（PTFE）或丁苯橡胶（SBR）等。粘结剂在锂离子电池负极中所占的重量比一般为10%左右。由于这些粘结剂材料不具备导电性，粘结剂的加入影响了锂离子电池负极的导电性能，而且，粘结剂在锂离子电池负极中占有一定的体积和重量，使锂离子电池负极的比容量降低。

发明内容

因此，确有必要提供一种无需粘结剂的锂离子电池负极及其制备方法。

一种锂离子电池负极的制备方法，包括以下步骤：制备一碳纳米管原料；提供锂离子电池负极材料及一溶剂；将该碳纳米管原料和负极材料加入至所述溶剂中，并超声分散一段时间，使该碳纳米管原料和负极材料相互混合形成一混合物；将该混合物从溶剂中分离，干燥该混合物后，形成锂离子电池负极锂离子电池负极。

一种锂离子电池负极，其中，该锂离子电池负极由负极材料颗粒和多个碳纳米管组成。

相较于现有技术，本发明所提供的锂离子电池负极的制备方法无需添加粘结剂，因此，所制备的锂离子电池负极不包括粘结剂，使负极材料的比重较高；且，由于负极材料之间没有绝缘物质的阻隔，锂离子电池负极整体的导电性也会相应得到提高；且本发明所提供的锂离子电池负极的制备方法操作简单，成本较低。

附图说明

图1为本发明提供的锂离子电池负极的制备方法流程图。

图2为本发明提供的锂离子电池负极制备方法中所采用的碳纳米管原料中碳纳米管的透射电镜照片。

图3为本发明提供的锂离子电池负极的制备方法过程中，形成的混合物沉淀于溶剂底部的照片。

图4为对比试验中将炭黑和负极材料混合后并静置5小时后的照片。

图5为本发明所提供的锂离子电池负极截面的结构示意图。

图6为本发明所提供的锂离子电池负极的应力应变曲线图。

图7为本发明所提供的锂离子电池的结构示意图。

主要元件符号说明