The invention discloses a lithium ion battery negative electrode and a preparation method thereof, belonging to the technical field of battery manufacturing. The negative electrode is composed of graphite or graphite-based silicon-containing composite as aggregate, zero-dimensional or one-dimensional carbon material or mixture of the two as filler; the graphite or graphite-based silicon-containing composite, zero-dimensional carbon material and one-dimensional carbon material have specific parameters respectively, and each part cooperates with each other. It produces synergistic effect. The invention can effectively satisfy the demand of high energy density and fast filling life negative pole in the current market. When the negative electrode is embedded in lithium ion with current of 3 times its actual capacity, the corresponding capacity of the embedded lithium ion can reach 80% of its actual capacity. After 600 weeks of repeated embedding and stripping of lithium ion with current of 3 times its actual capacity, the electrode is embedded in lithium ion with current of 3 times its actual capacity, and the pair of the embedded lithium ion is embedded in the electrode with current of 3 times its actual capacity. The corresponding capacity can still reach more than 75% of its initial capacity.
【技术实现步骤摘要】
一种锂离子电池负极及其制备方法
本专利技术涉及电池制造
,具体的涉及一种锂离子电池负极及其制备方法。
技术介绍
随着互联网技术的发展,以智能手机为代表的移动便携式设备在人们的生活中扮演着越来越重要的角色。伴随着功能的强大,设备的耗电量大幅增加,而目前主要的电源——锂离子电池近年来能量密度虽有提高,但仍然难以满足人们的使用需求,因此快充技术成为很好的补充措施。另一方面,随着环境与能源问题日益严峻,以动力电池驱动的新能源汽车逐步替代燃油车已成为大趋势,然而目前过长的充电时间对新能源汽车的普及来说极为不利。综上所述,无论是3C领域还是动力领域,快充技术都亟待突破,而快充技术的基础在于可快充锂离子电池的开发。对于锂离子电池而言,单纯实现快充已有较好的解决方案,即通过钛酸锂(Li4Ti5O12)负极来实现(5-10min可充满)。然而,钛酸锂的缺点明显:嵌锂电位高(1.5Vvs.Li/Li+)、克容量低(约为170mAh/g),这大大降低了电池的能量密度,造成的结果就是虽然设备充电速度很快,但续航时间短,给用户使用带来极大不便。目前锂离子电池中广泛使用的石墨负极具有较高容量(约为350mAh/g),未来还将通过向石墨中掺入适当比例的硅进一步提高负极容量,由于石墨嵌锂电位(0.1V,vs.Li/Li+)与金属锂还原电位非常接近,大倍率充电条件下Li+易在石墨表面形成枝晶,这不但会降低电池寿命还将带来极大的安全风险,长时间应用后,导致设备虽然具有较长的续航,但等待充电时间过长,这对于用户使用仍然不便。综合上述情况,确有必要提供一种兼顾能量密度又适应快充的、长寿命的 ...
【技术保护点】
1.一种锂离子电池负极,包括骨料和填料,其特征在于,所述骨料包括石墨或石墨为主的含硅复合物,所述填料包括零维碳材料和一维碳材料中的任意一种或二者的混合物;所述石墨或以石墨为主的含硅负极材料的粒径D50值为8‑22μm,振实密度为0.8‑1.3g/㎝
【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池负极,包括骨料和填料,其特征在于,所述骨料包括石墨或石墨为主的含硅复合物,所述填料包括零维碳材料和一维碳材料中的任意一种或二者的混合物;所述石墨或以石墨为主的含硅负极材料的粒径D50值为8-22μm,振实密度为0.8-1.3g/㎝3,比表面积为0.8-4.0㎡/g;所述零维碳材料的平均一次粒径为15-70nm,DBP吸收值为180-350ml/100g;所述一维碳材料的平均粒径为7-11nm,平均长度为5-20μm。2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池负极,其特征在于,所述骨料的质量百分比为X%,X的取值范围为90.0<X<99.0,所述填料的质量百分比为Y%,Y的取值范围为1.0<Y<10.0。3.根据权利要求1或2所述的一种锂离子电池负极的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤一、一维填料准备:将一维碳材料、分散剂加入溶剂中,分散均匀后得到一维填料浆料;其中,一维碳材料的质量百分比为0.01-10.0%;分散剂的质量百分比为0.01-5.0%;溶剂的质量百分比为85.0-99.8%;步骤二、零维填料与骨料混合:将分散剂、零维碳材料、骨料加入溶剂中,然后均匀分散,得到半混合浆料;其中...
【专利技术属性】
技术研发人员:钟盛文,胡经纬,钟怀玉,
申请(专利权)人:江西理工大学,
类型:发明
国别省市:江西,36
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