[发明专利]一种锂离子电池用硅负极及其制备方法在审
| 申请号： | 201810344840.8 | 申请日： | 2018-04-17 |
| 公开（公告）号： | CN108448059A | 公开（公告）日： | 2018-08-24 |
| 发明（设计）人： | 王永琛;朱华君;王正伟;程凯;刘付召 | 申请（专利权）人： | 星恒电源股份有限公司 |
| 主分类号： | H01M4/134 | 分类号： | H01M4/134;H01M4/1395;H01M4/38 |
| 代理公司： | 苏州创元专利商标事务所有限公司 32103 | 代理人： | 陶海锋 |
| 地址： | 215153 江苏省苏*** | 国省代码： | 江苏;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 硅材料 硅负极 制备 化学气相沉积 锂离子电池用 阵列化排布 表面包覆 石墨烯层 电解液 石墨烯 基板 充放电循环寿命 磁控溅射镀膜法 各向同性腐蚀 导电性 商业化应用 倍率性能 硅系材料 首次效率 循环性能 正反两面 硅薄膜 硅阵列 掩膜版 最大化 包覆 膨胀 束缚 | ||
1.一种锂离子电池用硅负极，包括阵列化排布在基板上的硅材料，其特征在于：在所述硅材料的表面包覆有石墨烯层。
2.根据权利要求1所述的锂离子电池用硅负极，其特征在于：所述石墨烯层的厚度为0.335～3.35nm。
3.根据权利要求1所述的锂离子电池用硅负极，其特征在于：所述阵列化排布为在基板表面构成圆柱状硅阵列，相邻圆柱之间中心轴间距L、圆柱截面圆半径R、圆柱高度h同时满足如下条件：①；②，其中r为石墨颗粒D50半径。
4.根据权利要求3所述的锂离子电池用硅负极，其特征在于：r为10～20μm。
5.根据权利要求1所述的锂离子电池用硅负极，其特征在于：所述阵列化排布为在基板表面构成棱锥状硅阵列，棱锥底面为正N边形，相邻正N边形的内切圆圆心间距L、正N边形边长a、棱锥高度h同时满足如下条件：①；②，其中r为石墨颗粒D50半径。
6.根据权利要求5所述的锂离子电池用硅负极，其特征在于：r为10～20μm。
7.一种锂离子电池用硅负极的制备方法，其特征在于，包括下列步骤：
(1) 采用化学气相沉积法或磁控溅射镀膜法在基板正反两面上形成硅薄膜；
(2) 通过掩膜版进行各向同性腐蚀，形成阵列化排布的硅材料；
(3) 通过化学气相沉积法形成包覆于硅材料表面的石墨烯层。
8.根据权利要求7所述锂离子电池用硅负极的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，所述阵列化排布为在基板表面构成圆柱状硅阵列，相邻圆柱之间中心轴间距L、圆柱截面圆半径R、圆柱高度h同时满足如下条件：①；②，其中r为石墨颗粒D50半径。
9.根据权利要求7所述锂离子电池用硅负极的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，所述阵列化排布为在基板表面构成棱锥状硅阵列，棱锥底面为正N边形，相邻正N边形的内切圆圆心间距L、正N边形边长a、棱锥高度h同时满足如下条件：①；②，其中r为石墨颗粒D50半径。
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