[发明专利]含硅负极片、其制备方法以及由其制作的锂离子二次电池

权利要求书

1.一种含硅负极片，所述含硅负极片包含：

1)集流体；

2)多孔复合层，其位于所述集流体上；以及

3)含硅负极材料层，其位于所述多孔复合层上，

其中，所述多孔复合层可以设置在集流体的一侧或两侧上，在多孔复合层上设置含硅负极材料层。

2.根据权利要求1所述的含硅负极片，其中，

所述多孔复合层由具有粘接性的聚合物材料和无机导电材料组成，和/或

所述聚合物材料在所述多孔复合层中呈点状或/和网状分布，所述无机导电材料在多孔复合层中通过聚合物连接同时又存在空隙，和/或

所述多孔复合层的单面厚度为0.02-12μm，孔隙率为10％-90％，优选为20％-90％，和/或

所述含硅负极材料层的单面厚度为0.02-150μm；和/或

所述多孔复合层与含硅负极材料层在厚度上存在以下关系：3≤a/b≤500，优选为5≤a/b≤300，其中a表示含硅负极材料层的厚度，b表示多孔复合层的厚度。

3.根据权利要求2所述的含硅负极片，其中，

所述无机导电材料选自具有电子导电性的金属材料、碳材料中的一种或多种，优选地，所述碳材料选自炭纤维、炭黑、石墨、石墨烯和炭纳米管中的一种或多种；所述金属材料是选自金、银、铜、镍和钨中的一种或多种，和/或

所述无机导电材料的电阻率为9×10^-5Ω·m以下，和/或

所述无机导电材料的平均粒径为0.01-10μm，和/或

所述聚合物材料是选自乙酸丙酸纤维素、乙酸纤维素、聚乙烯醇、聚偏氟乙烯、聚碳酸酯、聚丙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、羧甲基纤维素、聚酰胺、聚酰亚胺、聚酰亚胺-共-六氟丙烯、聚偏氟乙烯-共-六氟丙烯、聚偏氟乙烯-共-三氯乙烯、聚丙烯腈、聚乙烯基、吡咯烷酮、海藻酸钠、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯-共-乙酸乙烯酯、聚氧化乙烯、乙酸丁酸纤维素、聚氯乙烯、丁二烯-共-丙烯腈、四氟乙烯-共-六氟丙烯-共-偏二氟乙烯、乙烯-共-丙烯酸、苯乙烯-丁二烯橡胶、聚丙烯腈中的一种或多种，

优选地，所述多孔复合层中聚合物材料与无机导电材料的质量比为5:95～90:10，优选为10:90～85:15。

4.根据权利要求1所述的含硅负极片，其中，所述多孔复合层的添加使得所述含硅负极材料层与所述集流体的粘接力提高0.5-100N/m，优选1-80N/m。

5.根据权利要求1所述的含硅负极片，其中，

所述集流体包括铜箔，或涂覆和/或沉积铜、炭的电子导电性箔材，和/或

所述集流体的厚度为2-25μm，优选3-20μm。

6.根据权利要求1所述的含硅负极片，其中，所述含硅负极材料层包含：含硅负极材料、导电剂、增稠剂和粘合剂。

7.根据权利要求6所述的含硅负极片，其中，

所述含硅负极材料以规则或不规则的颗粒形式存在，颗粒的平均粒径D50为0.01-30μm，优选为0.05-25μm，和/或

所述含硅负极材料中，以重量百分比计，硅的含量是0.1％-60％，优选15％-50％，基于含硅负极材料的总重，和/或

所述导电剂为选自导电炭黑、乙炔黑、科琴黑、纳米炭、导电石墨、炭纳米管、石墨烯中的一种或多种；和/或

所述增稠剂选自羧甲基纤维素钠和聚乙烯醇，和/或

所述粘合剂选自苯乙烯-丁二烯橡胶、偏氟乙烯均聚物和共聚物、四氟乙烯均聚物和共聚物、丙烯酸类共聚物及均聚物、海藻酸钠中的一种或多种。

8.根据权利要求6所述的含硅负极片，其中，基于含硅负极材料层的总重，

所述含硅负极材料的含量为90.0％-99.0wt％，和/或

所述导电剂的含量为0.01％-10.0wt％，和/或

所述增稠剂的含量为0.3％-5.0wt％，和/或

所述粘合剂的含量为0.3％-10.0wt％。