[发明专利]一种硅碳复合负极电极的制备方法、锂离子电池

权利要求书

1.一种硅碳复合负极电极的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

一、将硅源与碳源充分混合分散加入粘结剂、溶剂制备成固含量为10％-80％的负极浆料，溶剂为去离子水或NMP溶液；其中，

所述硅源为单质硅粉，所述单质硅粉的粒径分布为100nm-80um，所述单质硅粉的纯度要求99.9％以上，所述硅源占硅碳负极电极总质量的10％-80％；

所述碳源包括碳负极材料和导电剂，所述碳负极材料为碳纤维、石墨和中间相碳微球中的一种或多种，所述导电剂为炭黑导电剂、石墨导电剂和石墨烯中的一种或多种，所述碳负极材料占碳源总质量的10％-90％；

所述粘结剂为聚偏二氟乙烯、聚四氟乙烯、丁苯橡胶和纤维素基聚合物中的一种或多种，所述粘结剂占硅碳负极电极总质量的0-10％；

二、一次涂布成型：将步骤一中制备的负极浆料涂布于基体上,涂覆成片状,一次涂布成型，常温环境或者在200℃以下烤箱中进行烘干，制得片状带基体的硅碳复合负极电极；

三、热压制片：将步骤二中制得的片状带基体的硅碳复合负极电极在50-150℃温度下进行热压处理，经过热压处理之后去除涂布基体并按照电池设计尺寸进行分切制片，制得硅碳复合负极电极半成品；

四、碳化处理：将经过步骤三处理制得的硅碳复合负极电极片半成品在非氧化性气氛保护下再在150-800℃温度下碳化成型0.5-10h，制得硅碳复合负极电极半成品；

五、高温煅烧：将经过步骤四碳化处理制得的硅碳复合负极电极半成品在非氧化性气氛保护下再在600～2000℃温度下煅烧1～20h，制备成型硅碳复合负极电极。

2.根据权利要求1所述的一种硅碳复合负极电极的制备方法，其特征在于：所述炭黑导电剂为乙炔黑、Super P、Super S、350G和科琴黑中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的一种硅碳复合负极电极的制备方法，其特征在于：所述石墨导电剂为KS-6、KS-15、SFG-6和SFG-15中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的一种硅碳复合负极电极的制备方法，其特征在于：所述石墨烯导电剂为单层石墨烯或者多层石墨烯。

5.根据权利要求1所述的一种硅碳复合负极电极的制备方法，其特征在于：所述基体为金属基体或高分子聚合物基体。

6.根据权利要求5所述的一种硅碳复合负极电极的制备方法，其特征在于：所述金属基体为铝箔、铜箔和不锈钢箔中的一种。

7.根据权利要求5所述的一种硅碳复合负极电极的制备方法，其特征在于：所述高分子聚合物基体为PE、PP、PET、PTFE、FEP、PFA、ETFE、NXT和FFR中的一种。

8.一种锂离子电池，该电池包括极芯和非水电解液，所述极芯和非水电解液密封在电池壳体内，所述极芯包括正极、负极和隔膜，其特征在于：所述负极为权利要求1-7中的任意一项所述的硅碳复合负极电极。