[發明專利]一種高穩定的鋰離子電池用硅碳負極材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201710730146.5
• 申請日: 2017-08-23
• 公開（公告）號: CN107565109B
• 公開（公告）日: 2019-10-18
• 發明（設計）人: 張潔;孟博;杜顯振
• 申請（專利權）人: 山東精工電子科技有限公司
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/38;H01M4/587;H01M4/62;H01M10/0525
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務所 37218
• 代理人: 姚紅霞

1.一種高穩定的鋰離子電池用硅碳負極材料的制備方法，包括以下步驟：

（1）將單質硅分散在有機物裂解碳源溶液中，得到固含量為10-50%的混合溶液，攪拌混合2h，蒸發、干燥；

（2）將包覆后的單質硅置于管式爐中進行碳化處理，研磨，過篩，得到硅碳復合材料；

（3）將步驟（2）得到的硅碳復合材料與N、S共摻雜多孔碳分散在無水乙醇溶液中，攪拌混合，加入氧化石墨烯分散液，超聲0.5-3h，然后逐滴加入聚丙烯酰胺，使分散液發生聚沉，取出固體物質，烘干備用；

（4）將步驟（3）得到的材料置于管式爐中將氧化石墨烯還原成石墨烯，冷卻后，經研磨、過篩，最終得到硅碳負極材料。

2.根據權利要求1所述高穩定的鋰離子電池用硅碳負極材料的制備方法，其特征在于：步驟（1）中有機物裂解碳源為以下的一種或多種：葡萄糖、聚乙二醇、檸檬酸、酚醛樹脂、淀粉；步驟（1）所述有機物裂解碳源的溶劑為水、無水乙醇、四氫呋喃、異丙醇、丙酮和環己酮中的一種或多種；有機物裂解碳源溶液中有機物裂解碳源質量分數占20-50%；單質硅與有機物裂解碳源質量比為1:0.15~1。

3.根據權利要求1所述高穩定的鋰離子電池用硅碳負極材料的制備方法，其特征在于：步驟（2）、（4）管式爐溫度為600-800℃，時間為2-8h，保護性氣氛為氮氣、氬氣、氖氣中的一種。

4.根據權利要求1所述高穩定的鋰離子電池用硅碳負極材料的制備方法，其特征在于：步驟（3）中硅碳復合材料與N、S共摻雜多孔碳質量比為10~50:50~90，攪拌混合時間0.5~2h，加入的氧化石墨烯分散液占整體溶液體積分數5~20%。