[發(fā)明專利]一種氧化硅鋰離子電池負極復(fù)合材料的制備工藝

在審

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• 申請日: 2018-07-17
• 公開（公告）號: CN108963243A
• 公開（公告）日: 2018-12-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 武建軍
• 申請（專利權(quán)）人: 大同新成新材料股份有限公司
• 主分類號: H01M4/48
• 分類號: H01M4/48;H01M4/62
• 代理公司: 北京志霖恒遠知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11435
• 代理人: 申紹中

本發(fā)明公開了一種氧化硅鋰離子電池負極復(fù)合材料的制備工藝，其通過將一氧化硅粉、石墨粉、碳納米管、酚醛樹脂、改質(zhì)煤瀝青、乙炔黑；進行混合、焙燒、浸漬、加工，從而獲得負極成品。這種工藝簡單，且制造成本偏低，成品性能不弱于市場上的主流成品，甚至優(yōu)于進口成品。因此，能夠為企業(yè)帶來更大的利潤空間，提高企業(yè)的競爭力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電池負極材料制造工藝，特別是涉及一種氧化硅鋰離子電池負極復(fù)合材料的制備工藝。

背景技術(shù)

負極指電源中電位(電勢)較低的一端。在原電池中，是指起氧化作用的電極，電池反應(yīng)中寫在左邊。從物理角度來看，是電路中電子流出的一極。而負極材料，則是指電池中構(gòu)成負極的原料，目前常見的負極材料有碳負極材料、錫基負極材料、含鋰過渡金屬氮化物負極材料、合金類負極材料和納米級負極材料。

而最常見的采用石墨制備，但是，目前電池負極材料的制造工藝已經(jīng)十分成熟和多樣化，成品性能也比較高，但是各個廠家的制造工藝均屬于保密狀態(tài)或受專利保護，因此，需要進入電池負極材料的制造領(lǐng)域就務(wù)必設(shè)計一種全新的、與現(xiàn)有技術(shù)有區(qū)別的制造工藝。

但是，通過自行設(shè)計的制造工藝要么工藝復(fù)雜、成品率低，造成成本上漲，使得企業(yè)失去競爭力；要么產(chǎn)品質(zhì)量差，使得企業(yè)競爭力較差。

因此，申請人提出一種氧化硅鋰離子電池負極復(fù)合材料的制備工藝，其工藝簡單，且成本偏低，但是成品性能能夠滿足目前的需求。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提一種氧化硅鋰離子電池負極復(fù)合材料的制備工藝。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種氧化硅鋰離子電池負極復(fù)合材料的制備工藝，包括如下步驟：

S1、原料，一氧化硅粉、石墨粉、碳納米管、酚醛樹脂、改質(zhì)煤瀝青、乙炔黑；

所述的一氧化硅粉、石墨粉的細度為90目以上，純度99.99%；

所述的改質(zhì)煤瀝青的軟化點為100-120℃，結(jié)焦值為≥55%，灰分≤0.15%；

S2、將一氧化硅粉、石墨粉、碳納米管按照重量份數(shù)比2-4：6-10：2-3的比例取出，并混合均勻，然后放入球磨機中，以直徑為4-6毫米的銅球為研磨體，然后充入氮氣作為保護氣，并加熱至700-900℃進行球磨，循環(huán)30-40次、球磨時間10-15h，獲得混合細料；

S3、將混合細料、乙炔黑、改質(zhì)煤瀝青按照重量份數(shù)比為15-20：2-3：8-10的比例取出并混合均勻，然后加熱至160-200℃，并放入攪拌機中保持160-200℃攪拌4-6h；

S4、將S3中處理后的原料放入壓力機的模具中，通過6-8MPa的壓力壓實；

S5、將S4中處理后的原料放入擠壓機中，通過10-15MPa的壓力進行擠壓成型，然后按照預(yù)設(shè)要求剪切成段，剪切成段后的原料風(fēng)冷至室溫，獲得生坯；

S6、將S5獲得的生坯加工至負極的預(yù)設(shè)尺寸（接近最終負極成品），然后通過1000℃高溫進行焙燒 ，且充入氬氣作為保護氣，升溫方式如下：

室溫-400℃，10℃/h；

400-800℃，20℃/h；

800-1000℃，5-8℃/h，達到1000℃左右后保持100-180小時；

焙燒完成后，停止加熱，在焙燒爐內(nèi)冷卻至室溫；

S7、將酚醛樹脂與乙炔黑按照重量份數(shù)比為8-10：3-4的比例取出并混合均勻，然后放入浸漬罐并加熱至100-140℃；