[发明专利]一种锂离子电池负极及其制备方法和一种锂离子电池

权利要求书

1.一种锂离子电池负极，包括集流体、设置在集流体上的活性层以及活性层表面的保护层，其特征在于，所述保护层包括位于活性层表面的致密层及位于致密层表面的疏松层；所述致密层的孔隙率小于疏松层的孔隙率。

2.根据权利要求1所述的负极，其特征在于，所述致密层的孔隙率为30～35%，所述疏松层的孔隙率为35～50%。

3.根据权利要求1所述的负极，其特征在于，所述致密层的厚度为10～100nm。

4.根据权利要求1所述的负极，其特征在于，所述疏松层的厚度为100～10000nm。

5.根据权利要求1所述的负极，其特征在于，所述致密层的材料选自粒径为1～5nm的氧化硅、1～5nm的氧化亚硅中的一种或两种；所述疏松层的材料选自粒径为10～100nm的三氧化二铝、10～100nm的氧化钛、10～100nm的氧化锆中的一种或几种。

6.根据权利要求1所述的负极，其特征在于，所述致密层中还含有纳米导电材料，以致密层总重量为基准，所述纳米导电材料为0.1~0.5wt%；所述疏松层中还含有纳米导电材料，以疏松层总重量为基准，所述纳米导电材料为0.1~0.5wt%。

7.根据权利要求6所述的负极，其特征在于，所述纳米导电材料选自纳米导电碳、碳纳米管、石墨烯中的一种或几种。

8.根据权利要求1所述的负极，其特征在于，所述致密层和疏松层通过液相沉积法、溶胶-凝胶法、涂布法和静电喷涂法中的一种或几种方式复合形成。

9.根据权利要求1所述的负极，其特征在于，所述集流体和活性层之间还含有导电涂层，所述导电涂层的材料选自石墨烯、石墨、碳黑中的一种或几种。

10.根据权利要求1所述的负极，其特征在于，所述活性层的材料选自硅、氧化硅、硅碳中的一种或几种；所述活性层的孔隙率为20%-30%。

11.根据权利要求1所述的负极，其特征在于，所述活性层还含有有机粘结剂、导电剂。

12.根据权利要求1所述的负极，其特征在于，所述有机粘结剂选自丁苯橡胶、聚乙烯醇、羧甲基纤维素钠、聚烯烃类中的一种或几种；所述导电剂选自纳米碳管、碳丝、乙炔黑、石墨烯、石墨中的一种或几种。

13.一种锂离子电池负极的制备方法，包括将活性层材料附着于集流体表面，制得待用极片；将致密层材料与纳米导电材料混合得混合物，后将混合物附着于待用极片上制成致密层；将疏松层材料与纳米导电材料混合，后将混合物附着于待用极片表面，烘烤后制得极片。

14.一种锂离子电池负极的制备方法，包括将活性层材料附着于集流体表面，制得待用极片；将致密层材料附着于待用极片上制成致密层；将疏松层材料附着于待用极片表面，烘烤后制得极片。

15.一种锂离子电池，包括壳体、位于壳体内部的极芯、密封壳体的盖板及位于壳体内部处于极芯之间的电解液；所述极芯包括正、负极片及位于正负极片之间的隔膜；所述正极片包括正集流体及涂覆在正集流体上的正极材料；所述负极片包括负集流体及涂覆在负集流体上的负极材料。