[發明專利]一種鋰離子電池用磷摻雜硅碳負極材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201711184460.4
• 申請日: 2017-11-23
• 公開（公告）號: CN108172775A
• 公開（公告）日: 2018-06-15
• 發明（設計）人: 王輝;劉會
• 申請（專利權）人: 合肥國軒高科動力能源有限公司
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/38;H01M4/62;H01M10/0525;B82Y30/00
• 代理公司: 合肥市長遠專利代理事務所(普通合伙) 34119
• 代理人: 段曉微;葉美琴

1.一種鋰離子電池用磷摻雜硅碳負極材料，其特征在于，所述磷摻雜硅碳負極材料由磷摻雜納米硅材料與石墨和有機碳源噴霧造粒后燒結而成。

2.根據權利要求1所述鋰離子電池用磷摻雜硅碳負極材料，其特征在于，在磷摻雜硅碳負極材料中，磷摻雜納米硅材料的質量百分比為3％-95％，余量為石墨及無定形熱解碳。

3.一種如權利要求1或2所述鋰離子電池用磷摻雜硅碳負極材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、將納米硅材料均勻分散在磷酸溶液中，然后進行噴霧造粒，經一次燒結后得到磷摻雜納米硅材料；

S2、將磷摻雜納米硅材料均勻分散在水中，加入石墨和有機碳源，分散完全后進行噴霧造粒，然后進行二次燒結得到所述鋰離子電池用磷摻雜硅碳負極材料。

4.根據權利要求3所述鋰離子電池用磷摻雜硅碳負極材料的制備方法，其特征在于，在S1中，所述磷酸溶液的濃度為0.1mol/L-1mol/L。

5.根據權利要求3或4所述鋰離子電池用磷摻雜硅碳負極材料的制備方法，其特征在于，在S1中，在一次燒結過程中，燒結的溫度為500-1000℃，燒結的時間為1-12h。

6.根據權利要求3-5中任一項所述鋰離子電池用磷摻雜硅碳負極材料的制備方法，其特征在于，在S1中，所述磷摻雜納米硅材料中磷摻雜量為0.1wt％-10wt％。

7.根據權利要求3-6中任一項所述鋰離子電池用磷摻雜硅碳負極材料的制備方法，其特征在于，在S2中，所述有機碳源為檸檬酸、蔗糖、淀粉、葡萄糖、羧甲基殼聚糖、羧甲基纖維素鈉中一種或多種的混合物；所述石墨為天然石墨、人造石墨、球形石墨、中間相碳微球中的一種或多種的混合物。

8.根據權利要求3-7中任一項所述鋰離子電池用磷摻雜硅碳負極材料的制備方法，其特征在于，在S1和S2中，在噴霧造粒的過程中，噴霧造粒機進風口溫度為140-170℃，出風口溫度為100-120℃。

9.根據權利要求3-8中任一項所述鋰離子電池用磷摻雜硅碳負極材料的制備方法，其特征在于，在S2中，在二次燒結過程中，燒結的溫度為800℃-1200℃，燒結的時間為1h-12h。