[發明專利]一種鋰離子電池復合負極材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201711138949.8
• 申請日: 2017-11-16
• 公開（公告）號: CN107768658B
• 公開（公告）日: 2020-03-06
• 發明（設計）人: 郭華軍;彭偉佳;李新海;王志興;周玉;王接喜;彭文杰;胡啟陽
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/38;H01M4/48;H01M4/62;H01M10/0525;H01M4/134
• 代理公司: 長沙軒榮專利代理有限公司 43235
• 代理人: 葉碧蓮

1.一種鋰離子電池復合負極材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1)將活化處理的納米硅、瀝青改性球形石墨、釩源在介質溶液中均勻分散，經過干燥后得到前驅體；

步驟2)將所得前驅體于惰性氣氛中進行二段燒結后冷卻、研磨即得鋰離子電池復合負極材料；所述惰性氣氛是指氮氣氣氛或氬氣氣氛；所述二段燒結是指在500～800℃保溫1～8h，然后在800～1500℃保溫1～8h。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述納米硅包括硅納米線、硅球、硅薄膜中的一種或幾種；

所述活化處理的納米硅的具體活化處理方式包括高能球磨活化、砂磨活化、超聲波活化、輻射線活化中的一種或幾種。

3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述瀝青改性球形石墨的制備過程如下：將瀝青分散于酒精中，攪拌下加入球形石墨和氫氧化鈉，得到瀝青改性球形石墨前驅體；將瀝青改性球形石墨前驅體干燥后于惰性氣氛中保溫燒結，洗滌后再次干燥得到瀝青改性球形石墨；所述瀝青包括低溫瀝青、中溫瀝青、高溫瀝青中的一種或幾種。

4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述釩源包括VO、VO₂、V₂O₅、V₂O₃、NH₄VO₃的一種或幾種；

所述介質溶液包括水、無水乙醇、質量百分比2～15％的氨水溶液中的一種或幾種。

5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟1)中，所述均勻分散是指超聲均勻分散20～60min；干燥前需進一步加熱去除1/4～1/3介質溶液，所述加熱溫度為60～100℃，加熱時間為8～15h；所述干燥包括冷凍干燥、噴霧干燥、真空干燥或者鼓風干燥中的一種或幾種。

6.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟1)中，瀝青改性球形石墨的質量為活化處理的納米硅的質量的5％～20％。

7.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟1)中，釩源的質量為活化處理的納米硅的質量的10％～20％。

8.一種權利要求1～7任一所述方法制備的鋰離子電池復合負極材料，其特征在于，包括通過原位合成的二氧化釩、表面包覆有二氧化釩的納米硅和表面均勻分散有納米硅的瀝青改性球形石墨。

9.一種鋰離子電池，其特征在于，包括鋰離子電池負極；所述鋰離子電池負極包括以權利要求8所述的鋰離子電池復合負極材料為原料制備。