[發(fā)明專利]一種鋰電池負(fù)極用納米硅碳復(fù)合材料及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710281348.6
• 申請(qǐng)日: 2017-04-26
• 公開（公告）號(hào): CN106920951B
• 公開（公告）日: 2020-02-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李寶玉;陳楓;王慧娟;李良學(xué)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中能國盛動(dòng)力電池技術(shù)(北京)股份公司
• 主分類號(hào): H01M4/36
• 分類號(hào): H01M4/36;H01M4/38;H01M4/587;H01M4/62;H01M10/0525;B82Y30/00
• 代理公司: 11548 北京華仲龍騰專利代理事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 李靜

1.一種鋰電池負(fù)極用納米硅碳復(fù)合材料，其特征在于，由以下按照重量份的原料制成：納米硅粉52-58份、苯氨基甲基三乙氧基硅烷125-130份、石墨80-85份、乙二胺2500-3000份、4-二甲氨基吡啶400-450份、二甲基亞砜230-270份、納米氯化鈉粉28-32份、酞菁鎳34-37份；

所述的鋰電池負(fù)極用納米硅碳復(fù)合材料的制備方法，步驟如下：

1）稱取納米硅粉，放入敞口容器中，在150-170℃下加熱處理20-30min，獲得第一產(chǎn)物；

2）稱取苯氨基甲基三乙氧基硅烷，將第一產(chǎn)物與苯氨基甲基三乙氧基硅烷合并，加入5-8倍重量的甲苯，超聲波處理30-50min后，在120-130℃下加熱回流處理1-2h，過濾，水洗，干燥，獲得第二產(chǎn)物；

3）稱取石墨，投入濃硫酸與濃硝酸的混合酸液中，在110-115℃下加熱回流，過濾，水洗，干燥，獲得第三產(chǎn)物；

4）稱取二甲基亞砜，加入20-30倍重量的水，混勻后，獲得第一混合物，備用；

5）稱取乙二胺和4-二甲氨基吡啶，投入至第一混合物中，然后加入第三產(chǎn)物，在108-110℃下加熱回流處理2-3h，過濾，水洗，干燥，獲得第四產(chǎn)物；

6）將第二產(chǎn)物和第四產(chǎn)物合并，加入10-15倍重量的乙二醇，再加入納米氯化鈉粉，超聲波處理1-2h，獲得第二混合物；

7）將第二混合物進(jìn)行真空旋蒸，然后在90-100℃的真空烘箱中烘干，獲得第三混合物；

8）將第三混合物在氮?dú)夥諊隆?20-760℃下進(jìn)行燒結(jié)處理2-3h，獲得第五產(chǎn)物；

9）將第五產(chǎn)物粉碎，過300-400目篩，然后加入10-15倍重量的去離子水，超聲波處理1-2h，過濾，獲得第六產(chǎn)物；

10）稱取酞菁鎳，將酞菁鎳與第六產(chǎn)物混合，在400-450℃下保溫處理3-5h，即可。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰電池負(fù)極用納米硅碳復(fù)合材料，其特征在于，由以下按照重量份的原料制成：納米硅粉53-57份、苯氨基甲基三乙氧基硅烷126-128份、石墨81-84份、乙二胺2600-2900份、4-二甲氨基吡啶410-440份、二甲基亞砜240-260份、納米氯化鈉粉29-31份、酞菁鎳35-36份。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋰電池負(fù)極用納米硅碳復(fù)合材料，其特征在于，由以下按照重量份的原料制成：納米硅粉55份、苯氨基甲基三乙氧基硅烷127份、石墨82份、乙二胺2800份、4-二甲氨基吡啶420份、二甲基亞砜250份、納米氯化鈉粉30份、酞菁鎳35份。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰電池負(fù)極用納米硅碳復(fù)合材料，其特征在于，步驟3）中，濃硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為97%，濃硝酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為68%。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰電池負(fù)極用納米硅碳復(fù)合材料，其特征在于，步驟3）中，濃硫酸與濃硝酸的體積比為3:2。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰電池負(fù)極用納米硅碳復(fù)合材料，其特征在于，步驟6）中，超聲波處理功率為1000W。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰電池負(fù)極用納米硅碳復(fù)合材料，其特征在于，步驟9）中，超聲波處理功率為1100W。