[发明专利]一种负极片及锂离子电池

说明书

本发明属于锂离子电池技术领域，尤其涉及一种负极片，包括：负极集流体；保护层，设置于所述负极集流体的至少一表面；所述保护层包括聚酰亚胺和导电剂，所述导电剂包括碳纤维、碳纳米管和石墨烯中的至少一种。本发明的负极片在负极集流体的表面设置保护层，保护层包括聚酰亚胺和导电剂，其中，聚酰亚胺能够保护负极集流体，还能够诱导锂离子快速沉积到负极集流体上，减少锂离子聚集和锂枝晶的产生，同时降低死锂的产生速度，从而提高电池的热稳定性和安全性能；导电剂一方面能够增强保护层的导电性，促使锂离子快速沉积，还可以通过将聚酰亚胺相互缠绕起来，增强保护层的力学强度和机械强度，从而提高电池的循环寿命。

技术领域

本发明属于电池技术领域，尤其涉及一种负极片及锂离子电池。

背景技术

锂离子电池由于其工作电压高、自放电小、无记忆效应、对环境友好等特点而广泛应用于各种电子设备和电动储能设备中。尤其是在手机中的应用，由于手机越来越轻薄化，对电池的能量密度要求越来越高。为了提升锂离子电池的能量密度，关键是寻找高容量的正负极活性材料。金属锂负极理论比容量为3860mAh/g，电压平台为-3.04V(vs标准氢电极)，并具有极好的导电性，非常适合作为高能量密度电池的负极。困扰金属锂负极的主要问题主要是锂枝晶的问题，在循环过程中，由于局部极化的因素，使得金属锂表面生长锂枝晶，当锂枝晶生长到一定程度的时候就可能穿透隔膜，引发安全问题。

鉴于此，确有必要提供一种技术方案以解决上述技术问题。

发明内容

本发明的目的之一在于：针对现有技术的不足，而提供一种负极片，减少锂枝晶的产生，提高电池的安全性能。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种负极片，包括：

负极集流体；

保护层，设置于所述负极集流体的至少一表面；

所述保护层包括聚酰亚胺和导电剂，所述导电剂包括碳纤维、碳纳米管和石墨烯中的至少一种。

作为本发明所述的负极片的一种改进，所述聚酰亚胺与所述导电剂的质量比为9～99:1。

作为本发明所述的负极片的一种改进，所述聚酰亚胺的粒径1μm。

作为本发明所述的负极片的一种改进，所述保护层的厚度为1～20μm。

作为本发明所述的负极片的一种改进，所述负极集流体包括铜箔、镍箔、不锈钢箔、锂箔或锂合金箔。

作为本发明所述的负极片的一种改进，所述保护层由导电剂浆料涂覆于所述负极集流体的至少一表面制得，所述导电剂浆料包括溶剂、所述聚酰亚胺和所述导电剂。

本发明的目的之二在于，提供一种锂离子电池，包括正极片、负极片、设置于所述正极片和所述负极片之间的隔膜、以及电解质，所述负极片为说明书前文任一项所述的负极片。

作为本发明所述的锂离子电池的一种改进，所述电解质包括电解液或类固态电解质，所述类固态电解质由液态混合液原位聚合形成，所述液态混合液包括锂盐、有机溶剂、单体添加剂、无机添加剂和引发剂。

作为本发明所述的锂离子电池的一种改进，所述无机添加剂包括纳米氧化铝、纳米氧化镁、纳米氧化锆、纳米氧化硅、磷酸钛铝锂和锂镧锆氧中的至少一种。

作为本发明所述的锂离子电池的一种改进，所述锂离子电池包括锂一次电池或锂二次电池。

相对于现有技术中，本发明至少具有以下有益效果：本发明提供了一种负极片，包括：负极集流体；保护层，设置于所述负极集流体的至少一表面；所述保护层包括聚酰亚胺和导电剂，所述导电剂包括碳纤维、碳纳米管和石墨烯中的至少一种。