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专利号: 2024115085453
申请人: 江苏智慧工场技术研究院有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:授权未缴费
专利领域: 基本电气元件
更新日期:2025-06-13
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种复合硅碳负极片,其特征在于,包括三维复合多孔基底以及设置于三维复合多孔基底至少一表面上的导电聚合物复合层;所述三维复合多孔基底包括三维多孔基底以及负载于三维多孔基底孔隙中和三维多孔基底表面的硅碳复合材料;所述导电聚合物复合层包括导电聚合物和亲锂金属。

2.根据权利要求1所述的复合硅碳负极片,其特征在于,所述三维多孔基底选自碳布、铜箔网、铜丝网、泡沫铜、泡沫镍中的一种;

所述硅碳复合材料为核壳结构,内核为补锂剂,外壳为具有多孔结构的硅碳材料。

3.根据权利要求2所述的复合硅碳负极片,其特征在于,所述补锂剂包括金属锂、碳酸锂、氢氧化锂、氧化锂、氮化锂、Li5FeO4、Li6CoO4、Li2NiO2、Li2CuO2中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的复合硅碳负极片,其特征在于,所述导电聚合物包括聚乙炔、聚噻吩、聚吡咯、聚苯胺、聚苯撑、聚苯撑乙烯、聚双炔中的至少一种;

和/或,所述亲锂金属包括铁、铝、银、镁、锌、钛、锡、镍中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的复合硅碳负极片,其特征在于,所述导电聚合物复合层的厚度为2μm~8μm。

6.一种复合硅碳负极片的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:将硅油、补锂剂、催化剂和硅烷偶联剂混合均匀,得到混合物;

将导电聚合物、亲锂金属、硅烷偶联剂和有机溶剂混合均匀,得到混合溶液;

将三维多孔基底浸入所述混合物中,得到附着有混合物的三维多孔基底;

将附着有混合物的三维多孔基底进行碳化处理,得到三维复合多孔基底;

在所述三维复合多孔基底的至少一个表面涂覆所述混合溶液,干燥得到复合硅碳负极片。

7.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述硅油包括乙烯基硅油、二甲基硅油、含氢基硅油中的至少一种;

所述补锂剂包括金属锂、碳酸锂、氢氧化锂、氧化锂、氮化锂、Li5FeO4、Li6CoO4、Li2NiO2、Li2CuO2中的至少一种;

所述催化剂为铂催化剂;

所述硅油、补锂剂、催化剂和硅烷偶联剂的质量比为(50~70):(20~30):(0.1~2):(1~2)。

8.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述导电聚合物包括聚乙炔、聚噻吩、聚吡咯、聚苯胺、聚苯撑、聚苯撑乙烯、聚双炔中的至少一种;

所述亲锂金属包括铁、铝、银、镁、锌、钛、锡、镍中的至少一种;

所述有机溶剂选自丙酮、乙腈、乙醇、四氢呋喃、二甲醚、1,3-二氧环戊烷、乙二醇二甲醚、氮甲基吡咯烷酮中的至少一种;

所述导电聚合物、亲锂金属、硅烷偶联剂和有机溶剂的质量比为(60~80):(5~15):(0.5~1.5):(60~600)。

9.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述碳化处理包括第一热处理和第二热处理;

所述第一热处理的温度为80~145℃,所述第一热处理的时间为30~50min;

所述第二热处理的温度为700~950℃,所述第二热处理的时间为6~15h。

10.一种二次电池,其特征在于,包括权利要求1~5任一项所述的复合硅碳负极片或权利要求6~9任一项所述制备方法制备得到的复合硅碳负极片。