[发明专利]一种硅锂电池及其制造方法

说明书

本发明公开了一种硅锂电池，包括：正极、负极、电解质和隔膜，所述电解质和隔膜介于正极和负极之间，所述正极包含锂钴酸镍和锂钴酸氧化物，所述隔膜包含硅锗纤维，所述负极为硅碳复合材料。本发明公开的硅锂电池的正极包含锂钴酸镍和锂钴酸氧化物，负极为硅碳复合材料，使得硅锂电池的能量密度较高，同时，硅锂电池的隔膜使用了硅锗纤维，使得比普通隔膜更加强韧，可以有效避免锂析出产生的锂枝晶刺穿隔膜，从而使得硅锂电池的安全性显著提高。

技术领域

本发明涉及一种硅锂电池及其制造方法，特别是涉及一种安全硅锂电池及其制造方法。

背景技术

目前随着全球新能源汽车产业的快速发展，新能源产业也得到蓬勃发展。从目前国内新能源汽车产业来看，发展电动车是环境保护和产业升级的必然趋势。随着电动汽车销售量越来越大，动力电池的需求也越来越大，同时对动力电池的容量、电压以及使用寿命都提出了更高的要求。

硅锂材料由于能量密度较高，被视为用于高能量电动车动力电池负极的关键材料。硅碳负极材料在电池充放电过程中伴随着的体积膨胀，会严重影响硅锂电池的安全性，从而使得硅碳负极材料在动力电池中的应用受到进一步的限制。

发明内容

本发明实施例目的旨在提供一种硅锂电池及其制造方法，用于解决现有的硅锂电池安全性较低的问题。

本发明实施例公开了一种硅锂电池，包括：正极、负极、电解质和隔膜，所述电解质和隔膜介于所述正极和负极之间，所述正极包含锂钴酸镍和锂钴酸氧化物，所述隔膜包含硅锗纤维，所述负极为硅碳复合材料。

优选的，所述隔膜为包含硅锗纤维聚合物隔膜。

优选的，所述硅碳复合材料包含硅纳米颗粒、硅纳米线或硅纳米管中一种或两种以上的组合，所述硅纳米颗粒、硅纳米线或硅纳米管被多孔碳、无定型碳或石墨包覆，所述硅碳复合材料呈多孔结构。

优选的，所述电解质包含氯化钠、氯化钾或氯化钙中一种或两种以上的组合。

优选的，所述聚合物隔膜为多孔结构，所述多孔结构仅可通过锂离子。

优选的，所述硅纳米颗粒、硅纳米线或硅纳米管的直径为20nm-200nm。

优选的，所述正极进一步包括钽氧化物，所述钽氧化物质量占比0.1%-10%。

优选的，所述硅碳复合材料的占空比为1:2-1:3。

本发明实施例还公开了一种硅锂电池制造方法，包括步骤：S1：涂覆负极材料，所述负极材料为硅碳复合材料；S2：铺设隔膜，所述隔膜包含硅锗纤维；S3：涂覆电解质，所述电解质包含卤化钠；S4：涂覆正极材料，所述正极材料包含锂钴酸镍和锂钴酸氧化物。

优选的，进一步包括步骤S5：将硅锂电池中的液体质量占比控制在10%-0.01%。

本发明实施例公开的硅锂电池正极包含锂钴酸镍和锂钴酸氧化物，负极为硅碳复合材料，使得硅锂电池的能量密度较高，同时，硅锂电池的隔膜使用了硅锗纤维，使得比普通隔膜更加强韧，可以有效避免锂析出产生的锂枝晶刺穿隔膜，从而使得硅锂电池的安全性显著提高。

附图说明

图1为本发明的一个实施例的硅锂电池结构示意图；

图2为本发明的另一个实施例的硅锂电池制造方法流程示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。