[發(fā)明專利]一種鋰離子電池負(fù)極材料的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710643919.6
• 申請(qǐng)日: 2017-07-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107611366B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-11-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉濱;趙寶;史玉蘭
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 寧夏西墨新材料科技有限公司
• 主分類號(hào): H01M4/36
• 分類號(hào): H01M4/36;H01M4/38;H01M4/583;H01M4/62;H01M10/0525
• 代理公司: 11530 北京華識(shí)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 廖彬佳<國(guó)際申請(qǐng)>=<國(guó)際公布>=<進(jìn)入

本發(fā)明涉及一種鋰離子電池負(fù)極材料的制備方法，屬于鋰離子電池技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明取硅酸鹽玻璃置于球磨罐中，加入氯化鈉溶液球磨，過(guò)篩得硅酸鹽玻璃粉末；取阿拉伯膠和黃蓍膠，置于球磨罐中球磨，過(guò)篩，得黃蓍膠和阿拉伯膠混合物粉末；將硅酸鹽玻璃球磨粉末和阿拉伯膠與黃蓍膠粉末混合，加入鋅粉攪拌，得膠體粉末混合物；將膠體粉末填充至模具中，壓制處理、保壓置于烘箱中，熱固化處理后，靜置冷卻至室溫，得固化料；將固化料置于管式氣氛爐中，通入氮?dú)馀懦諝猓刂茰囟缺靥炕o置冷卻至室溫，即得一種碳硅復(fù)合負(fù)極材料。本發(fā)明所得的負(fù)極材料有倍率性能好且容量高、導(dǎo)電性好，電接觸增加擴(kuò)大了硅負(fù)極材料的應(yīng)用。

本發(fā)明涉及一種鋰離子電池負(fù)極材料的制備方法，屬于鋰離子電池技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

進(jìn)入21世紀(jì)，隨著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展，人們對(duì)于能源的需求不斷增加。但是由能源需求増加產(chǎn)生的污染己成為環(huán)境污染的主要來(lái)源。同時(shí)，世界上越來(lái)越多的國(guó)家認(rèn)識(shí)到要建立一個(gè)既能滿足當(dāng)前社會(huì)需要又不危及后代人生存和發(fā)展的社會(huì)，必須大力發(fā)展新能源和可再生能源等綠色能源來(lái)減少環(huán)境污染。綠色電源是綠色能源的重要方向之一。因此，綠色安全的鋰離子電池引起了廣泛關(guān)注。

目前，鋰離子電池性能優(yōu)越，用途廣泛，前景廣闊。相對(duì)于傳統(tǒng)的鉛酸電池、鎳鎘電池和鎳氫電池等二次電池，鋰離子電池具有能量密度高、開(kāi)路電壓高、循環(huán)壽命長(zhǎng)、自放電率小、無(wú)記憶效應(yīng)和綠色環(huán)保等突出優(yōu)勢(shì)。鋰離子電池隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步己經(jīng)在人們的生活中得到了廣泛的應(yīng)用，如便攜式電子產(chǎn)品、新能源交通工具等領(lǐng)域。然而，鋰離子電池的質(zhì)量比容量和能量密度需要進(jìn)一步的提高，來(lái)滿足便攜式電子產(chǎn)品小型化及其在航天、軍事、電網(wǎng)調(diào)峰和電動(dòng)汽車方面應(yīng)用的要求。因此，研發(fā)高比容量和高比能量的鋰離子電池材料己成為當(dāng)前科研工作非常重要的研究課題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題：針對(duì)碳材料倍率性能差和容量低制約了碳材料的進(jìn)一步應(yīng)用，同時(shí)其導(dǎo)電性差、循環(huán)過(guò)程體積膨脹粉碎、電接觸減少，嚴(yán)重制約了硅基負(fù)極材料的商業(yè)化應(yīng)用問(wèn)題，提供了一種鋰離子電池負(fù)極材料的制備方法。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

（1）按質(zhì)量比1:10，將氯化鈉溶液和廢棄的硅酸鹽玻璃置于球磨罐中，球磨、過(guò)篩得球磨硅酸鹽粉末；

（2）按質(zhì)量比1：1，將阿拉伯膠和黃蓍膠置于球磨罐中，球磨過(guò)篩得球磨膠體粉末；

（3）按重量份數(shù)計(jì)，分別取20~30份硅酸鹽玻璃、40~60份膠體粉末和1~2份鋅粉攪拌混合，得混合均勻的膠體粉末混合物；

（4）將制備的膠體粉末混合物填充至片狀模具中，壓制成型、脫模、熱固化處理、靜置冷卻至室溫，得固化料；

（5）將固化料置于管式氣氛爐中，通入氮?dú)馀懦諝猓炕幚恚o置冷卻至室溫，即可制備得一種碳硅復(fù)合負(fù)極材料。

步驟（1）所述的氯化鈉溶液濃度為0.8mol/L。

步驟（3）所述的鋅粉為250~300目鋅粉顆粒。

步驟（4）所述的壓制成型壓強(qiáng)為5~10MPa。

步驟（4）所述的熱固化溫度為80~100℃。

步驟（5）所述的氮?dú)馔ㄈ肓髁繛?5~50mL/min。

步驟（5）所述的炭化處理為在600~700℃下，保溫炭化2~3h。

本發(fā)明與其他方法相比，有益技術(shù)效果是：

（1）本發(fā)明通過(guò)在制備硅基負(fù)極材料時(shí)加入阿拉伯膠和黃蓍膠，極大的提高了硅材料的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，提升了整體電極的容量；

（2）本發(fā)明通過(guò)在碳硅復(fù)合材料制備的過(guò)程中，加入了鋅粉，能提高電極材料的電子導(dǎo)電性；