[發明專利]一種鋰離子電池用高能硅碳復合負極材料及其制造工藝

無效

• 申請號: 200910027938.1
• 申請日: 2009-05-12
• 公開（公告）號: CN101710617A
• 公開（公告）日: 2010-05-19
• 發明（設計）人: 耿世達
• 申請（專利權）人: 大連麗昌新材料有限公司
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/38;H01M4/04
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 汪旭東

1.一種鋰離子電池用高能硅碳復合負極材料的制造工藝，其特征在于：

(1)將10％～60％硅粉放入到加入惰性氣體保護的高溫反應釜中，高溫反應釜升溫速率為每1小時升溫100℃、加溫時間為3～5小時、使高溫反應釜內的溫度為300℃-500℃，高溫反應釜攪拌速度為60～300轉/分鐘，在高溫反應釜中完全干燥并燒掉一些污染物；

(2)使高溫反應釜降溫至200℃-300℃，該高溫反應釜內溫度接近但不超過納米級中間相瀝青的軟化點；

(3)將用于包覆層的40％～90％納米級中間相瀝青輸入到熱管中加溫3～10秒鐘，使經過熱管的納米級中間相瀝青溫度為200℃-350℃，該溫度略高于納米級中間相瀝青的軟化點，從而得到納米級半液體中間相瀝青；

(4)將經過熱管加溫得到的半液體納米級中間相瀝青送至納米噴嘴，經納米噴嘴高速噴出的納米級中間相瀝青霧滴進入到所述的高溫反應釜中，高溫反應釜的攪拌速度為60～300轉/分鐘，在高溫反應釜中，納米級中間相瀝青霧滴混合包覆硅粉2～3小時，此過程高溫反應釜內溫度為200℃-300℃，該溫度接近但不超過納米級中間相瀝青的軟化點，高溫反應釜內的壓力為10^-5-10^-3Pa；

(5)將已包覆硅粉經管路從高溫反應釜送入真空干燥爐，真空干燥爐內充有惰性氣體，真空干燥爐內溫度在400℃-500℃，真空干燥爐內壓力為10^-5-10^-3Pa，干燥時間為2-3小時；

(6)干燥后處理后的包覆硅粉經管路再送入高溫碳化真空爐，高溫碳化真空爐內充有惰性氣體，高溫碳化真空爐內的壓力為10^-4-10^-1Pa，高溫碳化真空爐的溫升速率為每小時升溫100℃，使高溫碳化真空爐的溫度為700-1600℃，高溫碳化爐內加有高強磁場，高強磁場的強度范圍為100-20000GS，碳化過程時間為12-20小時；

(7)碳化處理后的包覆硅粉經管路再送入高溫石墨化真空爐，高溫石墨化真空爐內充有惰性氣體，高溫石墨化真空爐內的壓力為10^-4-10^-1Pa，高溫石墨化真空爐的溫升速率為每小時升溫100℃，使高溫石墨化真空爐的溫度為1600-3000℃，高溫石墨化爐內加有高強磁場，石墨化過程時間為12-20小時，得到均勻的碳包覆硅微粉。