[發(fā)明專利]一種Li

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710416712.5
• 申請日: 2017-06-06
• 公開（公告）號: CN107093735B
• 公開（公告）日: 2020-01-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 宋曉艷;楊科;侯超;劉雪梅;王海濱
• 申請（專利權(quán)）人: 北京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/40;H01M4/62;H01M10/0525
• 代理公司: 11203 北京思海天達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 張立改

1.一種Li₂₁Si₅/C復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，包含以下步驟：

(1)首先將硅納米顆粒在真空條件下加熱到100-150℃以去除其吸附的氣體和水分，再按照Li₂₁Si₅化合物成分摩爾配比，在氬氣手套箱內(nèi)稱取一定質(zhì)量比的硅納米顆粒和鋰片，放入鉭坩堝中，再將硅納米顆粒、鋰片和鉭坩堝移入不銹鋼球磨罐中，在氬氣保護的環(huán)境下，利用外加的磁力攪拌器將硅納米顆粒和鋰片在鉭坩堝中進行磁力攪拌，同時將不銹鋼球磨罐加熱到200-230℃，保溫6-9小時，由此制備得到平均顆粒尺寸為100～280納米的Li₂₁Si₅顆粒；

(2)將步驟(1)制備的Li₂₁Si₅顆粒與乙炔黑進行球磨混合，球磨工藝為：球料比10-20:1，球磨轉(zhuǎn)速300-500r/min，球磨時間8-15小時，制備得到細小且分布均勻的Li₂₁Si₅與碳的混合粉末；

(3)將步驟(2)制備的Li₂₁Si₅與碳的混合粉末利用放電等離子燒結(jié)方法制備成致密塊體，放電等離子燒結(jié)工藝為：燒結(jié)壓力為60-80MPa，燒結(jié)溫度200-300℃，不保溫，將燒結(jié)得到的塊體研磨成微米尺度的Li₂₁Si₅/C復(fù)合材料粉體，該粉體即為富鋰型負極材料。

2.按照權(quán)利要求1所述的一種Li₂₁Si₅/C復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，步驟(2)中乙炔黑占混合粉末的質(zhì)量百分比為20-30％。

3.按照權(quán)利要求1所述的一種Li₂₁Si₅/C復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，步驟(1)在制備Li₂₁Si₅化合物時，Li過量0-5wt％，作為燒損量。

4.按照權(quán)利要求1-3任一項方法制備得到的Li₂₁Si₅/C復(fù)合材料。

5.按照權(quán)利要求1-3任一項方法制備得到的Li₂₁Si₅/C復(fù)合材料的應(yīng)用，其特征在于，作為富鋰負極材料的應(yīng)用。