[发明专利]一种负极浆料及其制备方法和锂离子电池

说明书

本发明提供了一种负极浆料及其制备方法和锂离子电池。所述制备方法包括：1)将多孔硅基材料与导电剂预混，得到预混物；2)将预混物与润湿分散剂进行一次捏合，得到一次捏合产物；3)将一次捏合产物与润湿分散剂进行二次捏合，得到二次捏合产物；4)将二次捏合产物与添加剂在抽真空条件下混合，进行静置真空脱泡，得到所述负极浆料。所制得的负极浆料与常规浆料对比具有相当优良的电化学性能，可以使制备的锂离子电池的能量密度、倍率性能和循环性能得到改善。

技术领域

本发明属于电池技术领域，涉及一种负极浆料及其制备方法和锂离子电池。

背景技术

锂电池负极材料目前处于锂离子电池产业中最关键的环节。按锂离子电池成本比例，负极材料占比锂电池总成本的25％～28％。相对于锂电池正极材料，负极材料的研究方兴未艾。较为理想的负极材料最少要具备以下7点条件：化学电位较低，与正极材料形成较大的电势差，从而得到高功率电池；应具备较高的循环比容量；在负极材料中Li⁺应该容易嵌入和脱出，具有较高的库伦效率，以至于在Li⁺脱嵌过程中可以有较稳定的充放电电压；有良好的电子电导率和离子电导率；有良好的稳定性，对电解质有一定的兼容性；对于材料的来源应该资源丰富，价格低廉，制造工艺简单；安全、绿色无污染。

符合以上各个条件的负极材料目前基本较为困难，因此研究能量密度高、安全性能好、价格便宜、材料易得的新型负极材料成为当务之急，这也是现阶段锂电池研究领域的热门课题。现阶段，锂离子电池负极材料主要有碳材料、过渡金属的氧化物、合金材料、硅材料及其他含硅材料等。

CN102280612A公开了一种锂电池负极浆料制备方法及制备得到的锂离子电池，包括：将非离子型水溶性纤维素粉末溶于水中制备胶液，并在胶液中加入消泡剂。该方案还公开了采用上述方法制备得到的锂离子电池负极浆料制备得到的锂离子电池。

CN102790218A公开了一种锂离子电池负极浆料制备工艺。该方案的步骤如下：取重量份数88-96份负极活性材料、4.8-6份粘结剂、1.0-1.7份增稠剂、0-5.5份导电剂、70.4-115.2份溶剂和0.88-5.76份添加剂作为原材料；将增稠剂加到溶剂中搅拌2.5-4.5小时；投加导电剂搅拌3-5小时；分数次投加负极活性材料搅拌2.5-4小时；投加添加剂搅拌20-60分钟；投加粘结剂搅拌1.5-3小时，过筛得负极浆料。

CN108630884A公开了一种锂离子电池负极浆料制备方法，该方法包括以下步骤：步骤S1、备料：称取负极活性物质粉体材料、导电剂、粉体粘结剂、液体粘结剂和溶剂，待用；步骤S2、制备均匀胶液：将粉体粘结剂和40％-60％溶剂加入搅拌设备内，进行搅拌，得到均匀胶液；步骤S3、沥青状浆料搅拌：向步骤S2中的均匀胶液中加入负极活性物质粉体材料和导电剂，进行搅拌，活性物粉体和胶液混合后得到沥青状浆料；步骤S4、磨合搅拌：向步骤S3中的沥青状浆料中加入20％-40％的溶剂继续混合,磨合搅拌；步骤S5、调整黏度：向步骤S4的浆料中加入20％-40％的溶剂，使黏度范围在2000-6000mPa。

但是上述方案中，负极浆料的能量密度、倍率性能、循环性能仍有待进一步加强。

发明内容

针对现有技术中存在的上述不足，本发明的目的在于提供一种负极浆料及其制备方法和锂离子电池。本发明提供的负极浆料能够提供锂离子电池的能量密度、倍率性能和循环寿命。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种负极浆料的制备方法，所述方法包括以下步骤：

(1)将多孔硅基材料与导电剂预混，得到预混物；

(2)将步骤(1)所述预混物与润湿分散剂进行一次捏合，得到一次捏合产物；

(3)将步骤(2)所述一次捏合产物与润湿分散剂进行二次捏合，得到二次捏合产物；