[發明專利]一種鋰離子電池硅碳負極材料的制備方法

在審

• 申請號: 201710369005.5
• 申請日: 2017-05-23
• 公開（公告）號: CN107369809A
• 公開（公告）日: 2017-11-21
• 發明（設計）人: 陳慧明;姜濤;王丹;許德超;榮常如;韓建;張克金
• 申請（專利權）人: 中國第一汽車股份有限公司
• 主分類號: H01M4/04
• 分類號: H01M4/04;H01M4/36;H01M4/58
• 代理公司: 吉林長春新紀元專利代理有限責任公司22100
• 代理人: 王薇

1.一種鋰離子電池硅碳負極材料的制備方法，其特征在于其制備工藝，具體制備步驟如下：

步驟一、膨脹石墨預處理：向膨脹石墨中滴加有機溶劑，加入量為膨脹石墨質量的8~15倍，有機溶劑為二甲基甲酰胺，將膨脹石墨潤濕，超聲處理30~120min，得到的懸濁液備用；

步驟二、配置前驅體懸濁液：將正硅酸乙酯溶解于步驟一中得到的懸濁液中，正硅酸乙酯加入量是膨脹石墨質量的15~23倍；加入催化劑并保持溶液的PH在一定范圍內，催化劑為硝酸，控制PH范圍在2~5之間，得到前驅體懸濁液；

步驟三、前驅體制備：將去離子水逐滴滴加到步驟二中得到的前驅體懸濁液中，加入去離子水的質量為正硅酸乙酯質量的1.2~1.8倍，并加以強烈攪拌，25℃靜置1~5小時;之后將懸濁液在60~80℃下烘干，得到前驅體；

步驟四、富硅材料制備：將前驅體與鎂粉混合，鎂粉質量為正硅酸乙酯的20%~30%，在氬氣保護下高溫燒結，燒結溫度在600~800℃之間，燒結時間在2~5小時之間，將二氧化硅還原，生成物經過酸洗、水洗后烘干，粉碎后，便得到富硅材料；

步驟五、硅碳負極復合：將富硅材料與其他鋰電池負極碳材料充分混合，富硅材料占總質量的10%~30%，其他鋰電池負極碳材料為人造石墨，經過球磨，便得到硅碳負極材料。

2.根據權利要求1中所述的一種鋰離子電池硅碳負極材料的制備方法，其特征在于所述的步驟一中的有機溶劑可將二甲基甲酰胺替換為二甲基乙酰胺或N-甲基吡咯烷酮。

3.根據權利要求1中所述的一種鋰離子電池硅碳負極材料的制備方法，其特征在于所述的步驟二中的催化劑可將硝酸替換為鹽酸，控制PH范圍在2~5之間；或者替換為氨水，將溶液PH范圍控制在8~12之間。

4.根據權利要求1中所述的一種鋰離子電池硅碳負極材料的制備方法，其特征在于所述的步驟五中的其他鋰電池負極碳材料可將人造石墨替換為天然石墨或者硬碳。