[發明專利]硅碳負極材料的制備方法

有效

• 申請號: 201810490910.0
• 申請日: 2018-05-21
• 公開（公告）號: CN108565451B
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 白巖;董陽陽;馬書良
• 申請（專利權）人: 北方奧鈦納米技術有限公司;銀隆新能源股份有限公司
• 主分類號: H01M4/38
• 分類號: H01M4/38
• 代理公司: 北京博訊知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11593
• 代理人: 柳興坤;劉馨月

1.一種硅碳負極材料的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括如下步驟：

（1）在碳源中添加分散劑，將所述碳源和所述分散劑投入混料機中進行加溫，以使得所述碳源熔解，加熱溫度為100°C至200°C；

（2）向熔解的碳源中加入石墨和納米硅粉，并采用所述混料機進行攪拌得到預混物料，攪拌時間為1-3小時；

（3）對預混物料進行攪拌得到硅碳前驅體；

（4）對所述硅碳前驅體進行碳化和粉碎處理得到所述硅碳負極材料；

在步驟（3）中，采用雙螺桿擠出機進行攪拌，所述雙螺桿擠出機沿物料的運送方向包括第一段、第二段和第三段，所述第一段、所述第二段和所述第三段的加熱溫度依次遞減，所述雙螺桿擠出機的螺桿轉速為100-300rpm，所述第一段的加熱溫度為150°C-200°C，所述第二段的加熱溫度為100°C-150°C，所述第三段的加熱溫度為50°C-100°C；

所述碳源在所述負極材料中所占的百分比為15-35%wt；

所述石墨在所述負極材料中所占的百分比為60-80%wt；

所述納米硅粉在所述負極材料中所占的百分比為2-5%wt。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，在步驟（1）中，所述碳源包括聚乙烯、聚丙烯、瀝青中的任意1種或至少2種的組合；

所述分散劑包括聚乙二醇、硬脂酸、甘油中的任意1種或至少2種的組合；

所述混料機為VC混料機。

3.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述分散劑在所述負極材料中所占的百分比為0.3-1.2%wt。

4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，在步驟（2）中，所述混料機為VC混料機。

5.根據權利要求1至4之一所述的制備方法，其特征在于，在步驟（1）中，在惰性氣體的保護下對碳源進行加溫熔解；和/或，

在步驟（2）中，在惰性氣體的保護下進行攪拌；

所述惰性氣體為氮氣或氬氣。

6.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，在步驟（3）中，所述雙螺桿擠出機為自潔型雙螺桿擠出機。

7.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，在步驟（4）中，對所述硅碳前驅體進行碳化處理得到平均粒徑在0.5-1mm的粒狀物料。

8.根據權利要求1或7所述的制備方法，其特征在于，在步驟（4）中，將所述硅碳前驅體在800°C-1000°C的環境中進行碳化處理；

所述碳化處理的升溫速率為1-10°C/min；

所述碳化處理的保溫時長為2-4小時；

在惰性氣體保護下進行碳化處理；

所述惰性氣體的氣體流量為50-80ml/min。

9.根據權利要求7所述的制備方法，其特征在于，對碳化處理得到的所述粒狀物料進行粉碎，得到平均粒徑在15-20μm的所述硅碳負極材料。

10.根據權利要求1或9所述的制備方法，其特征在于，所述粉碎的方法包括氣流粉碎和/或球磨。