[发明专利]阳极、阳极制备方法以及锂离子电池

权利要求书

1.一种阳极，包括集流体和涂覆在所述集流体上的阳极材料堆叠体，其特征在于：所述阳极材料堆叠体包括阳极活性材料层，所述阳极活性材料层包括多孔碳材料和第一粘合剂，所述多孔碳材料与所述第一粘合剂混合。

2.如权利要求1所述的阳极，其特征在于：所述第一粘合剂选自：聚乙烯醇、羧甲基纤维素、羟丙基纤维素、聚氯乙烯、羧基聚氯乙烯、聚氟乙烯、环氧乙烷聚合物、聚乙烯吡咯烷酮、聚氨酯、聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、丁苯橡胶、丙烯酸丁酯橡胶、环氧树脂和尼龙。

3.如权利要求1所述的阳极，其特征在于：所述多孔碳材料为无定形结构，所述多孔碳材料包括多个中孔和微孔，所述中孔的孔径为2-50nm，所述微孔的孔径小于2nm。

4.如权利要求1所述的阳极，其特征在于：所述多孔碳材料为布满孔的硬碳，孔的体积占所述多孔碳材料的总体积的20％-50％；或所述多孔碳材料为由沥青合成的软碳。

5.如权利要求1所述的阳极，其特征在于：所述多孔碳材料选自炭黑、木炭、焦炭、骨黑、糖炭、活性炭和纤维素碳。

6.如权利要求1所述的阳极，其特征在于：所述多孔碳材料的孔隙率在5％至50％的范围内。

7.如权利要求1所述的阳极，其特征在于：所述多孔碳材料为活性粉末状，且所述多孔碳材料的电导率在10^-2S/cm至10³S/cm的范围内。

8.如权利要求1所述的阳极，其特征在于：所述阳极材料堆叠体还包括碳中间层，所述碳中间层夹在所述集流体和所述阳极活性材料层之间，所述碳中间层包括第二碳材料和第二粘合剂，所述第二碳材料与所述第二粘合剂混合。

9.如权利要求8所述的阳极，其特征在于：所述第二粘合剂的材料不同于所述第一粘合剂的材料。

10.如权利要求8的阳极，其特征在于：第二粘合剂选自但不限于：聚乙烯醇、羧甲基纤维素、羟丙基纤维素、聚氯乙烯、羧基聚氯乙烯、聚氟乙烯、环氧乙烷聚合物、聚乙烯吡咯烷酮、聚氨酯、聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、丁苯橡胶、丙烯酸丁二烯橡胶、环氧树脂和尼龙。

11.如权利要求8所述的阳极，其特征在于：所述碳中间层由导电碳材料制成，且所述导电碳材料的电导率高于所述多孔碳材料的电导率。

12.如权利要求11所述的阳极，其特征在于：所述导电碳材料为炭黑或石墨。

13.如权利要求8所述的阳极，其特征在于：所述阳极活性材料层和/或所述碳中间层还包含导电材料，所述导电材料选自：天然石墨、人造石墨、炭黑、乙炔黑、碳纤维、铜的金属粉末、镍的金属粉末、铝的金属粉末、银的金属粉末、铜的金属纤维、镍的金属纤维、铝的金属纤维、银的金属纤维、多苯基衍生物；或上述材料的混合物。

14.如权利要求8所述的阳极，其特征在于：所述阳极材料堆叠体的密度为0.5g/cc至1.0g/cc。

15.一种制备权利要求1的阳极的方法，包括以下步骤：

提供集流体；

将多孔碳材料和第一粘合剂与溶剂混合以形成阳极活性材料混合物；

将所述阳极活性材料混合物涂覆到所述集流体上以形成阳极活性材料层；以及

干燥并辊压以制得阳极。