[發明專利]鋰離子電池用硅/中間相碳微球復合材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201710661650.4
• 申請日: 2017-08-04
• 公開（公告）號: CN109360945A
• 公開（公告）日: 2019-02-19
• 發明（設計）人: 王成揚;焦妙倫;于寶軍
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/38;H01M4/583;H01M10/0525
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 王麗

1.一種鋰離子電池負極用硅/中間相碳微球復合材料的制備方法，其特征在于包括以下步驟：

(1)將中溫瀝青與納米硅粉混合均勻后，投放到反應釜中升溫至瀝青熔化后，攪拌，然后升溫至400-450℃下進行熱縮聚反應，反應結束后自然降溫；

(2)取出步驟(1)中的反應產物，用洗油洗滌，離心分離；然后用甲苯洗滌，干燥；得到未炭化的硅/中間相碳微球復合物；

(3)在高溫爐中，將步驟(2)制得的硅/中間相碳微球以1～3℃/min的升溫速率升至200-300℃穩定化，再以1～3℃/min的升溫速率升至800～1100℃進行炭化處理，然后自然冷卻至室溫，獲得鋰離子電池用硅/中間相碳微球復合材料。

2.如權利要求1所述的方法，其特征是所述步驟(1)中將中溫瀝青與納米硅粉質量比為15-25:1。

3.如權利要求1所述的方法，其特征是所述步驟(1)中反應釜中升溫100-140℃使瀝青熔化。

4.如權利要求1所述的方法，其特征是所述步驟(1)中攪拌20-40min。

5.如權利要求1所述的方法，其特征是所述步驟(1)中縮聚反應6-8h。

6.如權利要求1所述的方法，其特征是所述步驟(2)中用3-5倍質量的洗油洗滌步驟(1)中的反應產物。

7.如權利要求1所述的方法，其特征是所述步驟(2)中干燥溫度80-120℃，干燥10-12h。

8.如權利要求1所述的方法，其特征是所述步驟(3)中穩定化0.5-1.5h，炭化處理1-3h。

9.權利要求1所述的方法制備硅/中間相碳微球復合材料用于鋰離子電池負極，在50-100mA/g的電流密度下首次可逆容量達400-450mAh/g，以100-200mA/g的電流密度充放電100-200個循環后容量仍高達300-500mAh/g，容量保持率為75-95％。