[发明专利]一种高安全性锂离子电池负极复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高安全性锂离子电池负极复合材料及其制备方法，该负极复合材料包括内核和包覆在内核外的包覆层，所述内核为石墨，所述包覆层为热变性复合材料且包覆层的厚度为0.5～1µm。其通过在材料表面包覆热变性材料，利用其热变性材料熔点或软化点在常温下颗粒和颗粒间的孔隙可保证锂离子的顺利往返穿插，而不影响电池内阻和倍率充放电效率，在电池温度升高时，热变性材料在短时间内熔融或溶胀，颗粒间的孔隙迅速变小或消失，实现热关断效应，切断锂离子传输通道，阻止了电池热失控，并提高其锂离子电池的安全性能。

技术领域

本发明涉及锂离子电池材料制备领域，更具体的说是涉及一种高安全性锂离子电池负极复合材料及其制备方法。

背景技术

随着市场对高比能量密度锂离子电池需求的增加，在保证电池的安全性能的前提下，要求锂离子电池在具有高的比能量密度及其长的循环寿命。而负极材料又是影响其锂离子电池安全性能及其能量密度的关键因素，目前市场化的负极材料主要以石墨类为主，虽然石墨类材料以其价格低廉、稳定性高、循环性能优异等优点而成为锂离子电池的首选材料，但是锂离子电池在过充过程中容易造成析锂及其热失控从而造成安全隐患。目前提高石墨类负极材料的安全措施主要通过在材料表面包覆硬碳、软碳及其功能性材料提高其快充过程中锂离子的嵌出速率及其散热性能，避免材料的局部热失控，提高其安全性能。比如专利CN105390678 A公开了负极材料以及包括该负极材料的锂离子电池，其中负极材料包括基材以及位于基材表面的包覆层，基材为负极活性材料，包覆层包括选自PEDOT、PSS类物质中至少一种，将该负极材料应用到锂离子电池中后，提高锂离子电池的安全性能、高温存储性能、高温循环性能以及优异的倍率性能，但是材料在温度过高时出现热失控时，材料的散热性能偏差并不能实现材料的自闭合功能，造成其安全性能偏差。

发明内容

本发明为了解决上述技术问题提供一种高安全性锂离子电池负极复合材料及其制备方法。

本发明通过下述技术方案实现：

一种高安全性锂离子电池负极复合材料，包括内核和包覆在内核外的包覆层，所述内核为石墨，所述包覆层为热变性复合材料且包覆层的厚度为0.5～1µm。本方案通过在材料表面包覆热变性材料，利用其热变性材料熔点或软化点在常温下颗粒和颗粒间的孔隙可保证锂离子的顺利往返穿插，而不影响电池内阻和倍率充放电效率，在电池温度升高时，热变性材料在短时间内熔融或溶胀，颗粒间的孔隙迅速变小或消失，实现热关断效应，切断锂离子传输通道，阻止了电池热失控，并提高其锂离子电池的安全性能。

作为优选，热变性复合材料包括以下组分及其重量份：热变性材料50～60份、氨基化石墨烯1～5份、功能添加剂0.5～2份、粘结剂40～50份。

进一步的，功能添加剂包括以下组分及其重量份：苯磺酸铵60～80份、乙二醇单丁醚20～40份。

一种高安全性锂离子电池负极复合材料的制备方法，该锂离子电池负极为上述的复合材料，其制备方法包括以下步骤：

A、制备热变性复合材料包覆液；