[發(fā)明專利]一種鋰離子電池負(fù)極活性材料及其制備方法、包含該負(fù)極活性材料的負(fù)極和電池

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610148128.1
• 申請日: 2016-03-16
• 公開（公告）號: CN107204431B
• 公開（公告）日: 2020-02-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱光耀;劉會權(quán)
• 申請（專利權(quán)）人: 比亞迪股份有限公司
• 主分類號: H01M4/13
• 分類號: H01M4/13;H01M4/36;H01M4/38;H01M4/583;H01M10/0525
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種鋰離子電池負(fù)極活性材料，其特征在于，所述負(fù)極活性材料包括石墨顆粒，以及分散在石墨顆粒表面的硅碳復(fù)合顆粒，所述石墨顆粒的裸露表面積為石墨顆?？偙砻娣e的80%~98% 。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池負(fù)極活性材料，其特征在于，所述硅碳復(fù)合顆粒為分散有納米硅顆粒的碳球。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池負(fù)極活性材料，其特征在于，所述石墨顆粒的裸露表面積為石墨顆?？偙砻娣e的85%~90%。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池負(fù)極活性材料，其特征在于，所述石墨顆粒的平均粒徑為10um~25um。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鋰離子電池負(fù)極活性材料，其特征在于，所述硅碳復(fù)合顆粒的平均粒徑為石墨顆粒平均粒徑的1%~10%。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池負(fù)極活性材料，其特征在于，所述石墨顆粒與分散在石墨顆粒表面的硅碳復(fù)合顆粒個(gè)數(shù)比為1：1~1：100。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鋰離子電池負(fù)極活性材料，其特征在于，所述石墨顆粒與分散在石墨顆粒表面的硅碳復(fù)合顆粒之間個(gè)數(shù)比為1：5~1：20。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池負(fù)極活性材料，其特征在于，所述硅碳復(fù)合顆粒的孔隙率為15%~60%。

9.一種鋰離子電池負(fù)極活性材料的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括：

（1）將納米硅顆粒與第一有機(jī)碳源混合、分散后進(jìn)行碳化得到硅碳復(fù)合顆粒；

（2）將步驟（1）中的硅碳復(fù)合顆粒與第二有機(jī)碳源經(jīng)加熱捏合，得到表面包覆第二有機(jī)碳源的硅碳復(fù)合顆粒；

（3）將步驟（2）中表面包覆第二有機(jī)碳源的硅碳復(fù)合顆粒與石墨顆?；旌虾筮M(jìn)行碳化，得到負(fù)極活性材料；所述負(fù)極活性材料包括石墨顆粒，以及分散在石墨顆粒表面的硅碳復(fù)合顆粒，所述石墨顆粒的裸露表面積為石墨顆?？偙砻娣e的80%~98%。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制備方法，其特征在于，所述納米硅顆粒的平均粒徑為30nm~200nm。

11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制備方法，其特征在于，所述第一有機(jī)碳源和第二有機(jī)碳源各自獨(dú)立地選自石油瀝青、煤瀝青、蔗糖、葡萄糖、淀粉、酚醛樹脂和環(huán)氧樹脂中的一種或幾種。

12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制備方法，其特征在于，所述步驟（1）中碳化溫度為500℃~1200℃；所述納米硅顆粒與第一有機(jī)碳源的質(zhì)量比為1：5 ~ 2：1。

13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制備方法，其特征在于，所述步驟（2）中加熱溫度為100℃~250℃；所述硅碳復(fù)合顆粒與第二有機(jī)碳源的的質(zhì)量比為1：3 ~ 4：1。

14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制備方法，其特征在于，所述步驟（3）中碳化溫度為750℃~1200℃；所述硅碳復(fù)合顆粒與石墨顆粒的質(zhì)量比為1：20 ~ 1：5。

15.一種鋰離子電池負(fù)極，其特征在于，所述負(fù)極包括權(quán)利要求1-8任意一項(xiàng)所述的負(fù)極活性材料。

16.一種鋰離子電池，其特征在于，所述鋰離子電池包括權(quán)利要求15所述的負(fù)極。