[發明專利]一種鋰離子電池用硅碳負極材料的制備方法

在審

• 申請號: 202010019604.6
• 申請日: 2020-01-08
• 公開（公告）號: CN111193013A
• 公開（公告）日: 2020-05-22
• 發明（設計）人: 裴德成;郭華德
• 申請（專利權）人: 青島泰達華潤新能源科技有限公司
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/38;H01M4/583;H01M10/0525
• 代理公司: 北京盛凡智榮知識產權代理有限公司 11616
• 代理人: 張塨

1.一種鋰離子電池用硅碳負極材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)將還原劑和石墨粉體按照(0.1～50)：100的比例進行混合，置于高溫混料機中進行混合，通入氬氣置換空氣，升溫到400℃～1100℃，混料時間2小時混合好后，得到負極材料前驅體A；

(2)將步驟(1)中得到的前驅體A加入到高溫旋轉爐中，通入氬氣排除空氣，設置升溫曲線，在爐中溫度升溫到900℃～1200℃時，通入四氯化硅氣體，與前驅體A進行反應，反應完畢后的產物經過酸洗水洗后，得到負極材料前驅體B；

(3)將步驟(2)中的前驅體B與有機粘結劑混合，并加入導電劑，加入到高溫滾筒爐中進行二次造粒，造粒完畢后得到前驅體C；

(4)將步驟(3)中得到的前驅體C與有機碳源溶液按照100：(5-20)的比例在混料機中混合，然后送入推板窯中，在氮氣保護下進行碳化處理，最后經過除磁、分級、篩分工序，即可得到硅碳負極材料。

2.根據權利要求1所述的一種鋰離子電池用硅碳負極材料的制備方法，其特征在于：所述步驟(1)中的還原劑為鋅粉、氧化鋅、氫氧化鋅、碳酸鋅、醋酸鋅、草酸鋅、硫酸鋅粉體中的一種或者幾種。

3.根據權利要求1所述的一種鋰離子電池用硅碳負極材料的制備方法，其特征在于：所述步驟(1)中的石墨粉體為天然球形石墨、天然鱗片狀石墨、人造石墨、微晶石墨、中間相炭微球中的一種或者幾種的混合物。

4.根據權利要求1所述的一種鋰離子電池用硅碳負極材料的制備方法，其特征在于：所述步驟(1)中的石墨粉體的粒徑范圍D50為3μm-10μm。

5.根據權利要求1所述的一種鋰離子電池用硅碳負極材料的制備方法，其特征在于：所述步驟(2)中的酸為鹽酸、硫酸、硝酸的一種或者幾種。

6.根據權利要求1所述的一種鋰離子電池用硅碳負極材料的制備方法，其特征在于：所述步驟(3)中的導電劑為導電炭黑、石墨烯的一種或者幾種。

7.根據權利要求1所述的一種鋰離子電池用硅碳負極材料的制備方法，其特征在于：所述步驟(3)中的有機粘結劑為葡萄糖、蔗糖、果糖、麥芽糖、羥甲基纖維素、聚乙二醇的一種或者幾種的混合物。

8.根據權利要求1所述的一種鋰離子電池用硅碳負極材料的制備方法，其特征在于：所述步驟(4)中的有機碳源為瀝青、羥甲基纖維素、聚乙烯、聚丁二烯、酚醛樹脂、聚丙烯腈等的一種或者幾種。

9.根據權利要求1所述的一種鋰離子電池用硅碳負極材料的制備方法，其特征在于：所述步驟(4)中的碳化處理的溫度為900-1300℃。