[發明專利]一種鋰離子電池硅基鋰鹽復合負極材料及其制備方法與應用

無效

• 申請號: 201210380159.1
• 申請日: 2012-10-09
• 公開（公告）號: CN102881870A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發明（設計）人: 胡社軍;王潔;侯賢華;李敏;張苗
• 申請（專利權）人: 華南師范大學
• 主分類號: H01M4/38
• 分類號: H01M4/38;H01M4/48;H01M4/62
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 裘暉

1.一種鋰離子電池硅基鋰鹽復合負極材料的制備方法，其特征在于包括以下具體制備步驟：

（1）將一氧化硅、鋰鹽按質量比為1.2～2.4：1的比例混合并研磨均勻得到混合物；

（2）將步驟（1）制得的混合物置于反應器中，往反應器中通入惰性氣體并升溫至500℃～800℃后反應6～24h，得到反應產物；

（3）將步驟（2）制得的反應產物與石墨類碳材料按質量比為1：（0.5～1）的比例混合，所得混合物在200～400rpm/min轉速下機械球磨8～30h，得到鋰離子電池硅基鋰鹽復合負極材料。

2.根據權利要求1所述的鋰離子電池硅基鋰鹽復合負極材料的制備方法，其特征在于：

步驟（1）中，所述的鋰鹽為500℃～800℃下可分解的鋰鹽；所述的一氧化硅為200～325目顆粒大小；

步驟（2）中，所述的惰性氣體為500℃～800℃下不活潑的氣體；所述的升溫為以2～5℃/min的速度進行升溫；

步驟（3）中，所述的石墨類碳材料為天然石墨、人工石墨或改性石墨中的一種；所述的反應產物與石墨類碳材料的混合物在球磨前加入氧化鋯球，其中，氧化鋯球與混合物的球料比按質量比10～15：1配比。

3.根據權利要求2中所述的鋰離子電池硅基鋰鹽復合負極材料的制備方法，其特征在于：

步驟（1）中，所述的鋰鹽為氫氧化鋰、碳酸鋰或硝酸鋰中的一種；

步驟（2）中，所述的惰性氣體為純度99.999%的氮氣或氬氣中的一種。

4.一種鋰離子電池硅基鋰鹽復合負極材料由權利要求1～3任一項所述的鋰離子電池硅基鋰鹽復合負極材料的制備方法制備得到。

5.權利要求4所述的鋰離子電池硅基鋰鹽復合負極材料在制備鋰離子電池負極片中的應用，其特征在于包含以下具體步驟：將所述的鋰離子電池硅基鋰鹽復合負極材料與粘結劑、導電劑按質量比（75～85）：（15～5）：10均勻混合，調成漿料后涂覆在銅箔上，并經真空干燥5～24個小時、輥壓，得到鋰離子電池負極片。

6.根據權利要求5所述的鋰離子電池硅基鋰鹽復合負極材料在制備鋰離子電池負極片中的應用，其特征在于：所述的鋰離子電池硅基鋰鹽復合負極材料與粘結劑、導電劑按按質量比為80：10：10配比。

7.根據權利要求5所述的鋰離子電池硅基鋰鹽復合負極材料在制備鋰離子電池負極片中的應用，其特征在于：所述的粘結劑為粘結劑LA132或聚偏二氟乙烯中的一種。

8.根據權利要求5所述的鋰離子電池硅基鋰鹽復合負極材料在制備鋰離子電池負極片中的應用，其特征在于：

所述的導電劑為導電炭黑或納米碳中的一種；

所述的涂覆的厚度為100～180微米；

所述的輥壓的厚度為75～150微米；

所述的真空干燥的溫度為50℃～110℃。