[发明专利]制备锂二次电池阳极、阳极组合物和锂二次电池的方法

权利要求书

1.一种锂二次电池阳极，其中包含能够吸留(即吸收和储存)和释放锂的阳极活性材料、导电碳材料和粘合剂，其中的阳极活性材料是这样的石墨材料，其采用天然石墨或人造石墨，其石墨结构中的通过X-射线衍射测定的d(002)，(002)面之间的平面距离，为0.335-0.337nm，其中的导电碳材料是蒸气生长碳纤维，其平均纤维直径为1-200nm，每根纤维内部具有中空结构并且具有其中石墨单层片沿与纤维长度方向垂直的方向层叠的结构，并且石墨结构中的通过粉末X-射线衍射方法测定的d(002)，(002)面之间的平面距离为0.336-0.345nm，并且所述蒸气生长碳纤维以基于阳极总质量0.1-10质量％的量包含于其中，并且无10μm或更大的聚集体形成。

2.权利要求1的锂二次电池阳极，其中所述蒸气生长碳纤维的平均长径比为20-2000。

3.权利要求1的锂二次电池阳极，其中所述的蒸气生长碳纤维具有分叉部分。

4.一种含碳纤维组合物，其中包含蒸气生长碳纤维和增稠剂水溶液，其中的蒸气生长碳纤维的平均纤维直径为1-200nm，纤维内部具有中空结构并且具有其中石墨单层片沿与纤维长度方向垂直的方向层叠的结构，石墨结构中的通过粉末X-射线衍射方法测定的d(002)，(002)面之间的平面距离，为0.336-0.345nm，其中所述的蒸气生长碳纤维分散于增稠剂的水溶液中，并且其中粘度为25℃为5000mPa·sec或更低。

5.权利要求4的含碳纤维组合物，其中的蒸气生长碳纤维具有的长径比为20-2000。

6.权利要求4的含碳纤维组合物，其中的蒸气生长碳纤维具有分叉部分。

7.权利要求4的含碳纤维组合物，其中蒸气生长碳纤维在所述组合物中的浓度在1-20质量％范围内，增稠剂水溶液中固体浓度在0.3-3.0质量％范围内。

8.权利要求4的含碳纤维组合物，其中的增稠剂水溶液是羧甲基纤维素增稠剂水溶液。

9.一种生产锂二次电池阳极组合物的方法，包括通过搅拌混合含阳极材料的增稠剂水溶液、增稠剂溶液和包含分散其中的丁苯橡胶的水和权利要求4的含碳纤维组合物，其中含阳极材料的增稠剂水溶液包含这样的阳极活性材料，即其采用这样的天然或人造石墨，其石墨结构中的通过粉末X-射线衍射方法测定的d(002)为0.335-0.337nm，并且可以吸收、储存和释放锂。

10.权利要求9的生产方法，其中所述的增稠剂溶液是羧甲基纤维素增稠剂的水溶液。

11.一种生产锂二次电池阳极组合物的方法，其中包括以干态混合这样的阳极活性材料，其采用这样的天然或人造石墨，其石墨结构中的通过粉末X-射线衍射方法测定的d(002)为0.335-0.337nm，并且可以吸收、储存和释放锂，和这样的蒸气生长碳纤维，即其具有内部中空结构，具有沿与纤维轴垂直的方向层叠的石墨单层片的结构并且石墨结构中的通过粉末X-射线衍射方法测定得d(002)为0.336-0.345nm，然后在其中加入聚偏二氟乙烯，接着在搅拌的同时混合。

12.权利要求11的生产方法，其中的聚偏二氟乙烯处于溶于N-甲基-2-吡咯烷酮的液态。

13.一种锂二次电池阳极，其通过下述步骤获得：用如权利要求9-12中任意一项的方法制备的锂二次电池阳极组合物包覆金属集电器箔，干燥然后模压。

14.权利要求13的锂二次电池阳极，其中的金属集电器箔为厚度1-50μm的Cu或Cu合金箔。

15.一种锂二次电池，其中包含权利要求1、2、3、13和14的锂二次电池阳极作为组成部分。

16.权利要求15的锂二次电池，该电池使用非水性电解质溶液和/或非水性聚合物电解质，其中用于非水性电解质溶液的非水性溶剂和/或非水性聚合物电解质包含至少一种选自下述的物质：碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸丙烯酯、碳酸丁烯酯、γ-丁内酯和碳酸亚乙烯酯。