[發(fā)明專利]一種硅量子點自組裝鋰電池電極材料及制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610904150.4
• 申請日: 2016-10-18
• 公開（公告）號: CN106410173B
• 公開（公告）日: 2018-01-30
• 發(fā)明（設計）人: 陳慶;曾軍堂;陳兵;王鐳迪
• 申請（專利權(quán)）人: 成都新柯力化工科技有限公司
• 主分類號: H01M4/38
• 分類號: H01M4/38;H01M4/48;H01M4/62;H01M4/36;H01M10/0525
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1.一種硅量子點自組裝鋰電池電極材料的制備方法，其特征在于，將單質(zhì)硅在惰性氣體保護下通過機械剝離為量子點級別的硅量子點，然后與氧化錫納米線、導電劑自組裝為粒徑在10-20μm的大顆粒狀電極材料，其步驟如下：

（1）將單質(zhì)硅與化學發(fā)泡劑按照1:1-2的比例稱取材料；

所述發(fā)泡劑為正戊烷或者正己烷中的一種或者兩種混合物；

（2）將上述兩種物質(zhì)裝入高速超細分散混合機，設定轉(zhuǎn)數(shù)5000-8000轉(zhuǎn)/分鐘，在高速超細分散混合機通入惰性氣體，啟動機械，10-15分鐘后，啟動高速超細分散混合機的升溫程序，設定升溫速率為5℃/分鐘，當溫度達到300℃后停止升溫，繼續(xù)高速剪切混合30-40分鐘；

（3）將步驟（2）得到的產(chǎn)物與剝離劑按照10：1-3的比例稱取材料，然后送入高速超細分散混合機中，設定參數(shù)5000-8000轉(zhuǎn)/分鐘，在常溫下，高速剪切混合15-20分鐘；

所述剝離劑為氯化鈉、氯化鎂、硫酸鈉中的一種；

（4）啟動旋轉(zhuǎn)振動擠出機的升溫程序，達到50-60℃后，將第（3）步的混合料裝入，設定轉(zhuǎn)數(shù)在400-500轉(zhuǎn)/分鐘，經(jīng)過旋轉(zhuǎn)振動擠出機的旋轉(zhuǎn)振動剪切剝離1-1.5小時后，清洗干燥，即得到量子點級別的硅量子點；

（5）將步驟（4）得到的硅量子點與氧化錫納米線、導電劑以質(zhì)量比100：（5-10）：（1-3）加入研磨機干態(tài)研磨，自組裝為粒徑在10-20μm的大顆粒狀電極材料。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硅量子點自組裝鋰電池電極材料的制備方法，其特征在于：所述步驟（2）中的惰性氣體為氦(He)氣、氖(Ne)氣、氬(Ar)氣、氪(Kr)氣、氙(Xe)氣中的 一種。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硅量子點自組裝鋰電池電極材料的制備方法，其特征在于：所述步驟（5）中的自組裝過程中使用的導電劑為石墨烯、碳納米管或碳纖維中的一種。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硅量子點自組裝鋰電池電極材料的制備方法，其特征在于：所述步驟（5）中的量子點級別的硅量子點與氧化錫納米線、導電劑自組裝的時間控制在 1.5～5min。

5.一種硅量子點自組裝鋰電池電極材料，其特征在于：由權(quán)利要求1-4任一項所述方法制備而得的電極材料。