[發(fā)明專利]一種高壓實(shí)的鋰離子電池硅碳復(fù)合負(fù)極材料及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711397501.8
• 申請(qǐng)日: 2017-12-21
• 公開（公告）號(hào): CN108232141B
• 公開（公告）日: 2020-08-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭玉國;李閣;徐泉;李金熠;殷雅俠
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院化學(xué)研究所
• 主分類號(hào): H01M4/36
• 分類號(hào): H01M4/36;H01M4/485;H01M4/38;H01M4/62;H01M10/0525
• 代理公司: 北京知元同創(chuàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11535
• 代理人: 劉元霞

1.一種高壓實(shí)鋰離子電池硅碳復(fù)合負(fù)極材料的制備方法，包括以下步驟：

1)將硅基材料、聚二烯丙基二甲基氯化銨和水混合球磨，二者結(jié)合后得到硅基材料顆粒表面帶正電荷的漿料A；

2)將碳材料、表面活性劑和水混合球磨，得到碳材料表面帶負(fù)電荷的漿料B；

3)將漿料A與漿料B混合并加入粘合劑球磨，再加入適量水調(diào)節(jié)至合適的固含量噴霧干燥得到黑色粉末；

4)對(duì)上述黑色粉末高溫?zé)峤夂筮M(jìn)行表面包覆處理，再熱解后即得高壓實(shí)的鋰離子電池硅碳復(fù)合負(fù)極材料；

步驟1)中所述漿料A的固含量為20-25%；

步驟2)中所述表面活性劑為十二烷基硫酸鈉與聚乙烯吡咯烷酮的組合、或陰離子型聚丙烯酰胺與聚乙二醇的組合，所述漿料B的固含量為20-25%；

步驟3)中所述粘合劑為瀝青，所述固含量為14-18%；混合漿料中硅基材料的含量為10-40wt％；

所述硅基材料為硅的氧化物；所述碳材料為鱗片石墨；

所述硅碳復(fù)合負(fù)極材料為硅基材料和碳材料組成的片狀結(jié)構(gòu)，其中，硅基材料均勻地分散在碳材料中。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：步驟(1)中所述聚二烯丙基二甲基氯化銨的分子量為50000-300000。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：步驟(4)中所述高溫?zé)峤獾臒峤鉁囟葹?00-1200℃；所述高溫?zé)峤獾纳郎厮俣葹?.5-10℃/min；所述高溫?zé)峤獾臒峤鈺r(shí)間為2-8h；所述高溫?zé)峤獾臒峤庠O(shè)備為氣氛箱式爐、回轉(zhuǎn)爐、管式爐或推板窯中的一種。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于：步驟(4)中所述高溫?zé)峤獾臒峤鉁囟葹?00-1000℃；所述高溫?zé)峤獾纳郎厮俣葹?-8℃/min；所述高溫?zé)峤獾臒峤鈺r(shí)間為3-6h。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：步驟(4)中所述的表面包覆的方法包括固相包覆法和氣相包覆法；所述固相包覆的設(shè)備為固相包覆機(jī)；所述氣相包覆的設(shè)備為CVD化學(xué)氣相沉積爐；所述固相包覆法的包覆劑為煤瀝青、石油瀝青、針狀焦或石油焦中的一種或多種；所述氣相包覆法為化學(xué)氣相沉積法，包覆劑為乙炔、甲烷或氣化的甲苯中的一種或多種。

6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于：所述片狀結(jié)構(gòu)的粒徑為1-50μm，厚度為0.1-3μm。

7.權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述制備方法制得的材料在作為鋰離子電池負(fù)極材料中的應(yīng)用。