[發明專利]高容量鋰離子電池硅負極材料及其制備方法在審
| 申請號： | 201910790686.1 | 申請日： | 2019-08-26 |
| 公開（公告）號： | CN110600693A | 公開（公告）日： | 2019-12-20 |
| 發明（設計）人： | 趙東輝;周鵬偉;白宇;李冰蟾 | 申請（專利權）人： | 福建翔豐華新能源材料有限公司 |
| 主分類號： | H01M4/36 | 分類號： | H01M4/36;H01M4/38;H01M4/62;H01M10/0525 |
| 代理公司： | 35203 廈門市新華專利商標代理有限公司 | 代理人： | 吳成開;徐勛夫 |
| 地址： | 366011 福建省*** | 國省代碼： | 福建;35 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 制備 硅負極材料 碳材料 中間層 內核 高容量鋰離子電池 首次不可逆容量 多壁碳納米管 雙層包覆結構 規模化生產 負極材料 活性負極 離子電池 體積變化 穩定循環 依次設置 有效緩解 制備工藝 制備條件 金屬鋰 納米硅 石墨烯 硅鋰 可控 鋰硅 電池 開發 | ||
1.一種高容量鋰離子電池硅負極材料，其特征在于：其為雙層包覆結構，包括有由內往外依次設置的內核、中間層和外層，內核為納米硅，中間層為碳材料，碳材料包括多壁碳納米管（MWCNTs）和石墨烯，外層為穩定的金屬鋰粉。
2.一種如權利要求1所述的高容量鋰離子電池硅負極材料的制備方法，其特征在于：包括有以下步驟：
（1）將碳材料和SDS加入去離子水超聲處理制備分散液；
（2）將紙纖維加入去離子水中分散得到紙纖維懸濁液；
（3）將碳材料與紙纖維混勻制備CNT導電紙；
（4）將碳材料與NMP混合制備油性分散液；
（5）將納米Si與油性分散液混合制備納米Si懸浮漿料，并涂覆在CNT導電紙上；
（6）將穩定金屬鋰粉（SLMP）以摻雜嵌鋰方法對CNT導電紙進行預鋰化。
3.根據權利要求2所述的一種高容量鋰離子電池硅負極材料的制備方法，其特征在于：所述碳材料在行星式球磨機中球磨2h，SDS的量為碳材料的10%。
4.根據權利要求2所述的一種高容量鋰離子電池硅負極材料的制備方法，其特征在于：所述紙纖維懸濁液制備條件為4000r/min高速剪切分散1h，石墨烯紙纖維懸濁液制備條件為5000r/min高速剪切分散3h。
5.根據權利要求2所述的一種高容量鋰離子電池硅負極材料的制備方法，其特征在于：所述導電紙中碳材料：紙纖維=1:1。
6.根據權利要求2所述的一種高容量鋰離子電池硅負極材料的制備方法，其特征在于：所述油性分散液中，碳材料與油性分散劑的質量比為5:1。
7.根據權利要求2所述的一種高容量鋰離子電池硅負極材料的制備方法，其特征在于：所述步驟（5）中漿料在導電紙上的涂覆厚度為150μm。
8.根據權利要求2所述的一種高容量鋰離子電池硅負極材料的制備方法，其特征在于：所述步驟（6）中穩定金屬鋰粉（SLMP）在氬氣手套箱中對CNT進行預鋰化。
9.根據權利要求2所述的一種高容量鋰離子電池硅負極材料的制備方法，其特征在于：所述金屬鋰粉選購自FMC公司。
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