[发明专利]用于高性能硅基电极的底漆表面涂层

权利要求书

1.一种用于电化学电池的电极，其包括：

集电器，其包含选自由铜、铜合金、不锈钢及其组合所组成的组的金属；

底漆表面涂层，其形成在所述集电器的表面上，包括导电颗粒和具有小于或等于约85℃的玻璃化转变温度的聚合物；以及

电活性材料，其包含设置在所述底漆表面涂层上的硅，其中在电极内经过至少一次锂化和脱锂循环之后，所述集电器的所述表面上的所述底漆表面涂层和所述电活性材料依然保持完整。

2.如权利要求1所述的电极，其中所述聚合物选自由聚乙烯醇(PVA)、聚乙酸乙烯酯(PVAc)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、乙烯/丙烯/二烯共聚物(EPDM)、聚环氧乙烷(PEO)、苯乙烯/丁二烯橡胶(SBR)、聚硅氧烷及其组合组成的组。

3.如权利要求1所述的电极，其中所述集电器包括铜或铜合金，并且所述底漆表面涂层包含聚乙烯醇(PVA)和石墨片状颗粒。

4.如权利要求1所述的电极，其中所述底漆表面涂层的厚度大于或等于100nm至小于或等于约10μm。

5.如权利要求1所述的电极，其中所述底漆表面涂层包括大于或等于约5重量％至小于或等于约40重量％的所述聚合物，以及大于或等于约5重量0％至小于或等于约95重量％的所述导电颗粒。

6.如权利要求1所述的电极，其中所述电活性材料层包括选自由硅(Si)、Si-Sn、SiSnFe、SiSnAl、SiFeCo及其组合组成的组的化合物。

7.如权利要求1所述的电极，其中所述电活性材料层包括在大于或等于约50重量％至小于或等于约98重量％的所述电活性材料层处的电活性材料，其中所述电活性材料以大于或等于约5mg/cm²至小于或等于约50mg/cm²的负载密度存在于所述集电器上。

8.如权利要求1所述的电极，其中所述电活性材料层包括具有大于或等于约0.25mg/cm²至小于或等于约25mg/cm²的负载密度的含硅电活性材料。

9.一种锂离子电化学电池，其包括：

包含如权利要求1所述的电极的负电极；

包含正型锂基电活性材料的正电极；

隔板；以及

电解质；其中在经过25次锂化和脱锂循环之后，所述集电器表面上的所述底漆表面涂层和所述电活性材料依然保持完整，使得所述负电极具有小于或等于约25％的容量损失。

10.一种制造如权利要求1所述的电极的方法，所述方法包括：

将包括导电颗粒和具有小于或等于约85℃的玻璃化转变温度的聚合物的底漆表面涂层涂覆到集电器的表面上，所述集电器包括选自由铜、铜合金、不锈钢及其组合所组成的组的金属；以及

将含硅的电活性材料层涂覆在所述底漆表面涂层上以形成所述负电极，其中在所述负电极内经过至少一次锂化和脱锂循环之后，所述集电器的所述表面上的所述底漆表面涂层和所述电活性材料依然保持完整。