【技术实现步骤摘要】
本申请涉及锂离子电池，尤其是涉及锂离子电池负极材料、制备方法及高倍率软包锂离子电池。
技术介绍
1、石墨是一种锂离子电池常用的负极活性材料，但由于锂离子在石墨上嵌入/脱离的速率较慢，导致在高倍率充放电时，在负极电极的表面容易出现析锂的情况，限制了锂离子电池快速充放电的能力。
2、硅负极理论比容量远高于石墨，但硅在锂化后体积会膨胀，产生的内应力会是硅颗粒表面粉化、与集流体分离；并且在不断的膨胀/收缩过程中会与电解液接触发生反应，导致活化锂被消耗，使得电池寿命衰减。
技术实现思路
1、为了解决上述至少一种技术问题，开发一种锂离子能够快速嵌入/脱离的锂电池负极材料，本申请提供锂离子电池负极材料、制备方法及高倍率软包锂离子电池。
2、一方面，本申请提供的一种锂离子电池负极材料，包括：负极活性组分90～95wt％、粘结剂1.5～3wt％以及导电剂3.5～7wt％；
3、其中，所述活性组分包括石墨68～75wt％、纳米硅22～28wt％以及凹凸棒土2～5wt％。
4、通过添加纳米硅来提高负极的比容量，并添加凹凸棒土来降低硅与电解液的接触，从而降低活化锂的消耗，降低电池寿命的衰减；同时凹凸棒土能够吸附石墨、纳米硅以及导电剂，形成活性团簇体；该活性团簇体比表面积相对更大，并且表面形成若干个孔径较大的嵌入孔，锂离子能够快速嵌入/脱离，制得的负极材料能够适应快速充放电，适用于高倍率锂电池；并且提高导电剂的比例，降低了粘结剂的比例，从而提高了导电性能，通过
5、可选的，所述导电剂与凹凸棒土的重量比为1.6～1.8。
6、导电剂过多会导致凹凸棒土表面孔被导电剂占据，影响锂离子的嵌入/脱离，导电剂过小会导致形成的活性团簇体之间的导电剂含量较少，影响负极材料的导电性能；通过控制导电剂与凹凸棒土的重量比为1.6～1.8能够使活性团簇体内部以及活性团簇体之间的导电剂处于适量状态，对锂离子的嵌入/脱离以及负极的导电性能影响最小。
7、可选的，所述导电剂采用cnt。
8、通过采用上述技术方案，提高负极材料的熬点性能。
9、可选的，所述粘结剂采用羧甲基纤维素、丁腈橡胶、丁苯橡胶、线性三嵌共聚物sebs、聚四氟乙烯中的一种或多种。
10、第二方面，本申请提供了上述负极材料的制备方法，包括以下步骤：
11、s1、将石墨、纳米硅以及凹凸棒土混合均匀得到活性组分；
12、s2、将粘结剂加入去离子水，以公转10r/min、自转800r/min的速度分散10min，然后以公转30r/min、自转3000r/min，搅拌120min配成胶体溶液；
13、s3、将活性组分与导电剂混合，得到混合物，向混合物加入s2中制得的胶体溶液，公转30r/min、自转2500r/min，搅拌60min，得到负极材料。
14、通过采用上述技术方案，先使活性组分与导电剂混合，再倒入粘结剂胶体溶并搅拌混合，使得活性组分、导电剂能够均匀的分布在粘结剂胶体溶液中，从而保证活性团簇体能够均匀的分布在负极材料中，得到性能稳定的负极材料。
15、可选的，所述s3中，将混合物分成两份，向30wt％混合物加入s2中制得的胶体溶液，公转30r/min、自转2500r/min，搅拌30min；再将70wt％混合物加入，公转30r/min、自转2500r/min，搅拌30min。
16、通过采用上述技术方案，先将部分混合物与胶体溶液混合，使混该部分混合物均匀分布在胶体溶液中，再加入剩下的混合物，使后加入的混合物能够以先加入的混合物为中心进行团簇，更好的形成活性团簇体，并均匀分布在胶体溶液中。
17、第三方面，本申请提供了一种高倍率软包锂离子电池，包括上述负极材料制成的负极片；铝箔采用涂炭铝箔。
18、采用本申请制备的负极材料来制备负极片，并采用涂炭铝箔，制备的软包锂离子电池能够高倍率充放电。
19、综上所述，本专利技术通过添加纳米硅来提高负极的比容量，并添加凹凸棒土来降低硅与电解液的接触，从而降低活化锂的消耗，降低电池寿命的衰减；同时凹凸棒土能够吸附石墨、纳米硅以及导电剂，形成活性团簇体；该活性团簇体比表面积相对更大，并且表面形成若干个孔径较大的嵌入孔，锂离子能够快速嵌入/脱离，制得的负极材料能够适应快速充放电，适用于高倍率锂电池；并且提高导电剂的比例，降低了粘结剂的比例，从而提高了导电性能，通过凹凸棒土的吸附性能与粘结剂配合，保证了负极材料的附着力，防止脱落。
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1.一种锂离子电池负极材料，其特征在于，包括：负极活性组分90～95wt％、粘结剂1.5～3wt％以及导电剂3.5～7wt％；
2.根据权利要求1所述的负极材料，其特征在于，所述导电剂与凹凸棒土的重量比为1.6～1.8。
3.根据权利要求1所述的负极材料，其特征在于，所述导电剂采用CNT。
4.根据权利要求1所述的负极材料，其特征在于，所述粘结剂采用羧甲基纤维素、丁腈橡胶、丁苯橡胶、线性三嵌共聚物SEBS、聚四氟乙烯中的一种或多种。
5.一种权利要求1所述的负极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所述S3中，将混合物分成两份，向30wt％混合物加入S2中制得的胶体溶液，公转30r/min、自转2500r/min，搅拌30min；再将70wt％混合物加入，公转30r/min、自转2500r/min，搅拌30min。
7.一种高倍率软包锂离子电池，其特征在于，包括权利要求1中所述的负极材料制成的负极片；铝箔采用涂炭铝箔。
【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池负极材料，其特征在于，包括：负极活性组分90～95wt％、粘结剂1.5～3wt％以及导电剂3.5～7wt％；
2.根据权利要求1所述的负极材料，其特征在于，所述导电剂与凹凸棒土的重量比为1.6～1.8。
3.根据权利要求1所述的负极材料，其特征在于，所述导电剂采用cnt。
4.根据权利要求1所述的负极材料，其特征在于，所述粘结剂采用羧甲基纤维素、丁腈橡胶、丁苯橡胶、线性三嵌共聚物sebs、聚四氟乙烯中的一种或多种。
【专利技术属性】
技术研发人员：董李，陈现宝，马春响，张兵兵，卓振宇，
申请(专利权)人：安徽理士新能源发展有限公司，
类型：发明
国别省市：
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