[發(fā)明專利]硅碳負極材料的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810490910.0
• 申請日: 2018-05-21
• 公開（公告）號: CN108565451B
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 白巖;董陽陽;馬書良
• 申請（專利權(quán)）人: 北方奧鈦納米技術(shù)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(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11593
• 代理人: 柳興坤;劉馨月

本發(fā)明公開了一種硅碳負極材料的制備方法。該制備方法包括：將碳源加溫熔解；向熔解的碳源中加入石墨和納米硅粉，并進行攪拌得到預(yù)混物料；對預(yù)混物料進行攪拌得到硅碳前驅(qū)體；對所述硅碳前驅(qū)體進行碳化和粉碎處理得到所述硅碳負極材料。本發(fā)明提供的硅碳負極材料的制備方法中，通過升溫將碳源熔解，再向熔解的碳源中加入石墨和納米硅粉攪拌得到硅碳前驅(qū)體，再通過碳化和粉碎得到硅碳負極材料，無需添加化學溶劑，保證生產(chǎn)過程的安全，物料分散均勻，同時也降低了生產(chǎn)成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電池技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種硅碳負極材料的制備方法。

背景技術(shù)

在硅碳負極材料的制備過程中，硅粉極易發(fā)生團聚，且極易造成材料成分不均，嚴重影響材料的循環(huán)穩(wěn)定性，針對這一問題，現(xiàn)有技術(shù)中提出采用化學方法(即通過添加各種化學溶劑的方法)進行硅的分散，但在分散過程中采用的化學物質(zhì)易污染環(huán)境，且部分含有毒性，威脅人們的健康。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的之一是提供一種材料分散均勻、制備過程中不會產(chǎn)生有毒有害物質(zhì)的硅碳負極材料的制備方法。

為解決上述問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種硅碳負極材料的制備方法，所述制備方法包括如下步驟：

(1)將碳源加溫熔解；

(2)向熔解的碳源中加入石墨和納米硅粉，并進行攪拌得到預(yù)混物料；

(3)對預(yù)混物料進行攪拌得到硅碳前驅(qū)體；

(4)對所述硅碳前驅(qū)體進行碳化和粉碎處理得到所述硅碳負極材料。

優(yōu)選地，在步驟(1)中，所述碳源包括聚乙烯優(yōu)選為高密度聚乙烯、聚丙烯、瀝青中的任意1種或至少2種的組合；

優(yōu)選地，石墨可以為天然球形石墨或者人造石墨；

優(yōu)選地，石墨規(guī)格例如可以為D50＝14-17μm，還可以為D50＝8-12μm，還可以為D50＝2-6μm；

優(yōu)選地，所述步驟(1)還包括在所述碳源中添加分散劑，之后再對所述碳源和分散劑進行加溫，以使得所述碳源熔解；

優(yōu)選地，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；

優(yōu)選地，將所述碳源和所述分散劑投入混料機或密煉機中進行加溫熔解；

優(yōu)選地，所述混料機為VC混料機；

優(yōu)選地，加熱溫度為100℃至200℃，例如為100℃、120℃、150℃、180℃、200℃等。

優(yōu)選地，所述碳源在所述負極材料中所占的百分比為15-35％wt，例如為15％wt、20％wt、25％wt、30％wt、35％wt等；和/或，

所述石墨在所述負極材料中所占的百分比為60-80％wt，例如為60％wt、65％wt、70％wt、75％wt、80％wt等；和/或，

所述納米硅粉在所述負極材料中所占的百分比為2-5％wt，例如為2％wt、2.5％wt、3％wt、3.5％wt、4％wt、4.5％wt、5％wt等；和/或，

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，例如為0.3％wt、0.5％wt、0.7％wt、0.8％wt、1.0％wt、1.2％wt等。

優(yōu)選地，在步驟(2)中，采用混料機或密煉機進行攪拌；

優(yōu)選地，所述混料機為VC混料機；

優(yōu)選地，攪拌時間為1-3小時，例如為1小時、1.5小時、2小時、2.5小時、3小時等。