[发明专利]锂离子电池负极材料、锂离子电池负极片及其制备方法和锂离子电池

说明书

本发明提供了一种锂离子电池负极材料、锂离子电池负极片及其制备方法和锂离子电池，涉及电极材料技术领域，所述锂离子电池负极材料包括负极活性物质、粘合剂和导电剂，所述粘合剂包括四氟乙烯‑全氟烷氧基乙烯基醚共聚物；缓解了传统的锂离子电池负极材料采用丁苯橡胶和羧甲基纤维素钠作为粘合剂，循环寿命较低的技术问题，达到了采用包括四氟乙烯‑全氟烷氧基乙烯基醚共聚物的粘合剂代替丁苯橡胶和羧甲基纤维素钠作为粘合剂，在电解液中无溶胀现象，改善了低温性能，延长了锂离子电池循环寿命的技术效果。

技术领域

本发明涉及电极材料制备方法技术领域，尤其是涉及一种锂离子电池负极材料、锂离子电池负极片及其制备方法和锂离子电池。

背景技术

锂离子电池自上世纪九十年代实现规模化生产以来，以其高体积能量比、高重量能量比、高电压、低放电率、无记忆效应和长循环寿命等优点被广泛应用于各个领域。

传统的锂离子电池负极材料采用丁苯橡胶和羧甲基纤维素钠作为粘合剂，由于上述粘合剂在电解液中存在溶胀现象，导致溶胀后的丁苯橡胶对负极活性物质的粘接力下降，锂离子电池循环时，负极活性物质极易脱落，锂离子电池循环寿命降低。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供一种锂离子电池负极材料，以缓解传统的锂离子电池负极材料采用丁苯橡胶和羧甲基纤维素钠作为粘合剂，粘合剂在电解液中存在溶胀，导致负极活性物质极易脱落，锂离子电池循环寿命降低的技术问题。

本发明提供的锂离子电池负极材料，包括负极活性物质、粘合剂和导电剂，所述粘合剂包括四氟乙烯-全氟烷氧基乙烯基醚共聚物。

进一步的，所述粘合剂还包括聚丙烯酸、聚四氟乙烯、聚偏氯乙烯、聚丙烯酰胺、丁苯橡胶、羟丙基甲基纤维素、甲基纤维素、羧甲基纤维素、聚乙烯醇、丙烯腈共聚物、海藻酸钠、壳聚糖和壳聚糖衍生物中的至少一种。

进一步的，所述四氟乙烯-全氟烷氧基乙烯基醚共聚物包括四氟乙烯单体单元聚合物嵌段和全氟烷氧基乙烯基醚单体单元聚合物嵌段；

优选地，所述四氟乙烯单体单元聚合物嵌段占四氟乙烯-全氟烷氧基乙烯基醚共聚物60-90wt％；

优选地，所述全氟烷氧基乙烯基醚单体选自全氟甲氧基乙烯基醚、全氟乙氧基乙烯基醚、全氟丙氧基乙烯基醚、全氟丁氧基乙烯基醚中的一种；

优选地，所述全氟烷氧基乙烯醚单体为全氟乙氧基乙烯基醚或全氟丙氧基乙烯基醚。

进一步的，所述负极活性物质选自人造石墨、天然石墨、硅碳、钛酸锂、石墨烯、锡氧化物、锡基复合氧化物、锡基合金、硅基合金、锗基合金、铝基合金、锑基合金、镁基合金中的至少一种。

进一步的，所述导电剂选自石墨、碳黑、乙炔黑、石墨烯、碳纤维和碳纳米管中的至少一种。

进一步的，所述粘合剂占所述锂离子电池负极材料的1.5-25wt％，且四氟乙烯-全氟烷氧基乙烯基醚共聚物不低于粘合剂的1wt％；

优选地，粘合剂占锂离子电池负极材料的1.5-2.5wt％。

本发明的目的之二在于提供一种锂离子电池负极片，包括上述锂离子电池负极材料和集流体，所述锂离子电池负极材料涂覆于所述集流体上。

进一步的，所述集流体为铜箔或铜合金箔。

本发明的目的之三在于提供上述锂离子电池负极片的制备方法，包括如下步骤：

(a)将上述锂离子电池负极材料分散在水中，制得锂离子电池负极浆料；

(b)将锂离子电池负极浆料涂覆在集流体上，再进行干燥和辊压，即制得锂离子电池负极材料。