[发明专利]一种锂离子电池硅基负极及其制备方法

权利要求书

1.一种锂离子电池硅基负极，其特征在于包括集流体（1），粘结在集流体（1）两侧的活性物质层（2）以及粘结在活性物质层（2）上的复合锂带（3）；所述活性物质层以质量计算包括90-98份的活性物质、0-5份的导电剂、2-5份的粘结剂；所述活性物质为纯硅、硅氧化物、硅碳中的一种或多种混合；所述复合锂带（3）由金属锂层以及设于金属锂层表面的金属铝粉层复合而成；所述复合锂带（3）与活性物质层（2）粘结面为金属锂层；其中金属锂层与金属铝粉层的质量比为0.25:1-4.00:1；所述复合锂带（3）的厚度为2-50μm；所述复合锂带（3）的质量为所述活性物质层质量的0.5%-9.5%；所述活性物压实密度为1.4-1.75g/cm³；所述活性物质的克容量为400-800mAh/g。

2.根据权利要求1所述的锂离子电池硅基负极，其特征在于：所述导电剂为导电碳、碳纳米管、导电碳纤维、石墨烯中的一种或多种的混合。

3.根据权利要求1所述的锂离子电池硅基负极，其特征在于：所述粘结剂为CMC和SBR、聚酰亚胺、聚丙烯酸等的一种或多种的混合。

4.一种权利要求1所述的锂离子电池硅基负极的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

（1）按照活性物质层的原料配比，将90-98份的活性物质、0-5份的导电剂、2-5份的粘结剂混合均匀，加入50-200份的去离子水，持续搅拌3-24h，形成活性物质层浆料备用：

（2）将活性物质层浆料涂覆到集流体两个表面，控制涂覆面密度为0.003-0.015g/cm³，干燥备用；

（3）按所需复合锂带的质量、以及金属锂层和金属铝粉层的质量比例分别准备相应的金属锂和金属铝原料，对金属锂以及金属铝原料分别进行表面处理后依次叠加挤压成厚度为2-50μm的复合锂带；

（4）将复合锂带粘附在集流体两侧的活性物质层的表面，接触面为复合锂带中的金属锂层，物理碾压制得锂离子电池硅基负极。

5.根据权利要求4所述的锂离子电池硅基负极的制备方法，其特征在于步骤（2）中干燥程度以水分含量在200ppm以下为准。