[發(fā)明專利]一種鋰電池海膽狀多孔碳微球負(fù)載硅負(fù)極材料及制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810336866.8
• 申請(qǐng)日: 2018-04-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108550812A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-09-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳慶;廖健淞
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 成都新柯力化工科技有限公司
• 主分類號(hào): H01M4/36
• 分類號(hào): H01M4/36;H01M4/38;H01M4/62;H01M10/0525;B82Y30/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

1.一種鋰電池海膽狀多孔碳微球負(fù)載硅負(fù)極材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）使用中間相碳微球作為載體，加入有機(jī)硅源進(jìn)行包覆處理，得到有機(jī)相包覆中間相碳微球；

（2）對(duì)步驟（1）制得的有機(jī)相包覆中間相碳微球進(jìn)行氧等離子體高溫處理，將硅原子在碳微球表面“種晶”成錐尖陣列結(jié)構(gòu)；

（3）將氣源更換為氬氣，同時(shí)通入氣態(tài)硅源及蒸汽態(tài)催化劑，進(jìn)行氬等離子體高溫處理，蒸汽態(tài)催化劑使陣列結(jié)構(gòu)的錐尖形成熔融SiOx，通過(guò)氣態(tài)硅源沿錐尖外延生長(zhǎng)，形成海膽結(jié)構(gòu)，即可制得負(fù)載硅納米線的海膽狀碳微球負(fù)極材料。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種鋰電池海膽狀多孔碳微球負(fù)載硅負(fù)極材料的制備方法，其特征在于：步驟（1）所述中間相碳微球的粒度為10~200μm，孔隙率為60~80%。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種鋰電池海膽狀多孔碳微球負(fù)載硅負(fù)極材料的制備方法，其特征在于：步驟（1）所述有機(jī)硅源為甲基硅油、乙基硅油、苯基硅油、甲基苯基硅油、甲基含氫硅油、甲基羥基硅油、羥基含氫硅油或甲基乙烯基硅油中的至少一種。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種鋰電池海膽狀多孔碳微球負(fù)載硅負(fù)極材料的制備方法，其特征在于：步驟（2）所述氧等離子體高溫處理的溫度為1000~1100℃，時(shí)間為120~140min。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種鋰電池海膽狀多孔碳微球負(fù)載硅負(fù)極材料的制備方法，其特征在于：步驟（3）所述氣態(tài)硅源為甲硅烷或乙硅烷中的一種。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種鋰電池海膽狀多孔碳微球負(fù)載硅負(fù)極材料的制備方法，其特征在于：步驟（3）所述蒸汽態(tài)催化劑為鐵、鎳、鈦、金、錫的金屬及化合物中的至少一種。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種鋰電池海膽狀多孔碳微球負(fù)載硅負(fù)極材料的制備方法，其特征在于：步驟（3）所述氬等離子體高溫處理的溫度為1100~1300℃，時(shí)間為110~130min。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種鋰電池海膽狀多孔碳微球負(fù)載硅負(fù)極材料的制備方法，其特征在于：所述海膽狀碳微球負(fù)極材料的制備過(guò)程中，各原料重量份為：中間相碳微球25~30重量份、有機(jī)硅源4~8重量份、氣態(tài)硅源58~69重量份、蒸汽態(tài)催化劑2~4重量份。

9.權(quán)利要求1~8任一項(xiàng)所述制備方法制備得到的一種鋰電池海膽狀多孔碳微球負(fù)載硅負(fù)極材料。