技术特征：
1.一种基于冷喷涂技术制备锂离子电池硅基复合负极的工艺方法，其特征在于，所述方法为：(1)集流体选用铜箔，清洗干净并真空烘干后，将其平整地贴放在冷喷涂系统工作台面上；(2)称取硅粉、碳纳米管和石墨粉末，混合后放入行星球磨机进行研磨，得到si/cnt/c复合粉末；所述硅粉、碳纳米管和石墨的质量比为(8～9)：(0.5～1)：(0.5～1)；(3)将si/cnt/c复合粉末真空干燥，然后放入送粉器中，通过冷喷涂技术沉积到预先准备好的铜箔表面，制备复合电极涂层；(4)将得到的电极极片用对辊机进行压延处理，得到锂离子电池硅基复合负极材料。2.如权利要求1所述的基于冷喷涂技术制备锂离子电池硅基复合负极的工艺方法，其特征在于，步骤(2)中，所述硅粉、碳纳米管和石墨的质量比为8：1：1。3.如权利要求1所述的基于冷喷涂技术制备锂离子电池硅基复合负极的工艺方法，其特征在于，步骤(2)中，所述硅粉的平均粒径为15～60μm，碳纳米管的平均管径为30～50nm，石墨的平均粒径为10～50μm。4.如权利要求1所述的基于冷喷涂技术制备锂离子电池硅基复合负极的工艺方法，其特征在于，步骤(2)中，所述行星球磨机的转速为50～2000rpm，球磨时间为1～24h，球料比(1～30)：1。5.如权利要求1所述的基于冷喷涂技术制备锂离子电池硅基复合负极的工艺方法，其特征在于，步骤(3)中，冷喷涂的工作参数如下：冷喷涂气体预热温度为100～800℃，喷涂过程中所用的载气为氮气；冷喷涂的载气压力为0.5～2mpa，喷嘴与基板的距离为5～30mm，喷管与基板的相对扫描速度5～20mm/s，搭接距离1～10mm，搭接层数1～10层；被工作气体加速后，si/cnt/c复合粉末颗粒速度范围是350～650mm/s；冷喷涂沉积扫描过程的扫描路径呈现“弓”型。6.如权利要求1所述的基于冷喷涂技术制备锂离子电池硅基复合负极的工艺方法，其特征在于，步骤(4)中，辊压后电极极片的面密度为40mg/cm2。
技术总结
本发明公开了一种基于冷喷涂技术制备锂离子电池硅基复合负极的工艺方法，将硅粉、碳纳米管和石墨按比例混合后使用球磨机进行研磨处理，得到Si/CNT/C复合粉末；将该复合粉末通过冷喷涂的方式沉积在预先清洗好的铜箔表面，制备复合电极涂层得到锂离子电池硅基复合负极材料；本发明能够缓解硅基负极制备过程中使用粘结剂等添加物给电池的氧化还原过程中带来的杂质影响，缓解硅基负极体积膨胀带来的安全隐患，利用冷喷涂技术制备硅基复合负极可以减小活性物质颗粒之间的间隙，降低极片孔隙率，减小电子和锂离子在活性物质颗粒间的传输距离，改善锂电池大电流充放电性能。改善锂电池大电流充放电性能。改善锂电池大电流充放电性能。
技术研发人员：李波 罗准 姚建华 张群莉 吴国龙
受保护的技术使用者：浙江工业大学
技术研发日：2022.06.29
技术公布日：2022/9/30