[發(fā)明專利]一種硅碳復合負極材料的制備工藝有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201810987218.9 | 申請日： | 2018-08-28 |
| 公開（公告）號： | CN108933250B | 公開（公告）日： | 2020-09-15 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 柴利春 | 申請（專利權(quán)）人： | 大同新成新材料股份有限公司 |
| 主分類號： | H01M4/36 | 分類號： | H01M4/36;H01M4/38;H01M4/583;H01M10/0525 |
| 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 |
| 地址： | 037002 *** | 國省代碼： | 山西;14 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 復合 負極 材料 制備 工藝 | ||
本發(fā)明公開了一種硅碳復合負極材料的制備工藝，包括以下步驟：S1：準備原料：預(yù)先準備以下重量份的原料：工業(yè)硅27?31份、多孔碳5?9份、葡萄糖7?11份、無水乙醇10?14份；S2：研磨：對S1中所述的工業(yè)硅進行研磨粉碎處理，得到工業(yè)硅粉料；S3：制備納米硅：對S2中所述的工業(yè)硅粉料進行高壓粉碎處理，得到納米硅原料；S4：溶解：將S1中所述的葡萄糖投入到S1中所述的無水乙醇中并依次進行加熱、攪拌處理，得到葡萄糖溶液。本發(fā)明設(shè)計合理，實用性高，該硅碳復合負極材料的制備工藝較為簡便，操控方便，能夠使多孔碳均勻包覆在硅原料上，制得的硅碳復合負極材料具備合理的孔層結(jié)構(gòu)，提高其電學性能，適用于工業(yè)生產(chǎn)。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及材料制備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種硅碳復合負極材料的制備工藝。
背景技術(shù)
在資源匱乏、化石價格高漲、全球變暖、減碳排放、可持續(xù)發(fā)展以及城市交通堵塞和汽車排放嚴重等大時代背景下，大力發(fā)展以作為新能源汽車、太陽能、風能等急需的儲能用動力電池為代表的新型化學存儲技術(shù)，已成為世界各國政府普遍關(guān)注和支持的重點。作為綠色化學電源的鋰離子電池是目前應(yīng)用最為廣泛的二次電池，需求范圍遍及電子產(chǎn)品、信息產(chǎn)業(yè)、能源交通和軍工國防等領(lǐng)域。負極材料作為鋰離子電池的關(guān)鍵材料之一，對鋰離子電池性能的提高起著至關(guān)重要的作用。
經(jīng)檢索，申請?zhí)枮?01210404007.0的專利文件公開了了一種用于鋰離子電池的硅碳復合負極材料、其制備方法和應(yīng)用。該負極材料為核殼式復合結(jié)構(gòu)，由納米硅為核、中間層無定形碳和最外層一維納米碳材料組成。其中中間層的無定形碳，形成可伸縮性的疏松表面結(jié)構(gòu)，使硅的循環(huán)性能和倍率性能得到提升；最外層的一維納米碳材料構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不僅起到了緩沖機械應(yīng)力的作用，而且為硅活性顆粒提供了快速導電通道，進一步提高硅的循環(huán)性能和倍率性能；同時，一維納米碳材料形成的三維導電導熱網(wǎng)絡(luò)，可將電池放電過程中產(chǎn)生的熱量及時傳導到周圍空間，提高電池的安全性能。該設(shè)計中用于鋰離子電池的硅碳復合負極材料制備方法工藝簡單易行、環(huán)保節(jié)能、成本低廉，易于產(chǎn)業(yè)化。
但是上述專利中所公開的硅碳復合負極材料的制備工藝，其制備效率較低，且不便制備出具備均勻分布的孔層結(jié)構(gòu)的硅碳復合負極材料，因此我們提出了一種硅碳復合負極材料的制備工藝用于解決上述問題。
發(fā)明內(nèi)容
基于背景技術(shù)存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種硅碳復合負極材料的制備工藝。
本發(fā)明提出的一種硅碳復合負極材料的制備工藝，包括以下步驟：
S1：準備原料：預(yù)先準備以下重量份的原料：工業(yè)硅27-31份、多孔碳5-9份、葡萄糖7-11份、無水乙醇10-14份；
S2：研磨：對S1中所述的工業(yè)硅進行研磨粉碎處理，得到工業(yè)硅粉料；
S3：制備納米硅：對S2中所述的工業(yè)硅粉料進行高壓粉碎處理，得到納米硅原料；
S4：溶解：將S1中所述的葡萄糖投入到S1中所述的無水乙醇中并依次進行加熱、攪拌處理，得到葡萄糖溶液；
S5：混合：將S3中所述的納米硅原料投入S4中所述的葡萄糖溶液中進行攪拌，得到混合原料；
S6：預(yù)處理：將S5中所述的混合原料投入到煅燒設(shè)備中并依次進行加熱、通氧處理，得到煅燒粉料；
S7：制備原料混合物：將S1中所述的多孔碳投入到S6中所述的煅燒粉料中，并依次進行抽真空、加熱、攪拌處理，得到原料混合物；
S8：通入保護氣：向S7中所述的得到原料混合物后的煅燒設(shè)備中通入保護氣，持續(xù)通入30-60min；
S9：煅燒：對S8中所述的通入保護氣之后的原料混合物進行加熱處理，升溫時間為120min；
S10：冷卻降溫：對S9中所述的煅燒后的原料混合物進行降溫處理，得到硅碳復合負極材料。
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