[發明專利]一種鋰離子電池用核殼結構高容量硅碳復合負極材料的制備方法

有效

• 申請號: 202010317750.7
• 申請日: 2020-04-21
• 公開（公告）號: CN111354937B
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發明（設計）人: 黃碧英;唐天文;丁勉
• 申請（專利權）人: 隆能科技（南通）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: 北京匯信合知識產權代理有限公司 11335
• 代理人: 孫騰

1.一種鋰離子電池用核殼結構高容量硅碳復合負極材料的制備方法，其特征在于：所述核殼結構高容量硅碳復合負極材料中含有硅物質、碳物質，其中Si∶C的摩爾比為0.003～0.316，其制備方法包括如下步驟：

A、硅源制漿

將硅源物質加入有機溶劑中，硅源物質在溶劑內充分分散均勻，制漿；硅源物質的加入量為對應成品的Si∶C的摩爾比為0.003～0.316，漿料含固量為27%～30%；所述的硅源物質為一氧化硅、二氧化硅中的一種或兩種以上的任意組合；所述的有機溶劑為無水乙醇、異丙醇中的任意一種；

B、分段研磨

將步驟A中制成的物質進行研磨，根據硅源物質的硬度和粒徑的不同，分段進行研磨；研磨漿料含固量為15%～20%，研磨的最終目標粒度為50～100nm；

C、混合分散

將步驟B中研磨后的物料加入石墨和聚乙烯醇縮丁醛酯進行混合，硅源物質與石墨、聚乙烯醇縮丁醛酯充分均勻分散；加入的石墨占溶液中溶質總質量的65%～75%，加入的聚乙烯醇縮丁醛酯占溶液中溶質總質量的2%～5%；

D、噴霧造粒

將步驟C中混合后的物料借助噴霧干燥進行氣化造粒；

E、軟碳包覆

將步驟D中噴霧干燥造粒后的物料加入瀝青進行常溫融合，融合后的物料在惰性氛圍下攪拌并加熱至600℃～650℃，經5～6h后完成熱解碳源包覆和初步低溫碳化；瀝青加入量按融合粉體總質量的15%～25%，融合時間為30min～60min；

F、高溫碳化

將步驟E中瀝青包覆后的物料投入惰性氛圍的窯爐進行燒結，燒結溫度為1000℃～1100℃，高溫燒結時間為4～6h，得到硅碳負極材料；

G、粉碎解聚

將步驟F中硅碳負極材料采用氣流粉碎進行解聚；

H、融合整形

將步驟G中解聚后的硅碳負極材料進行融合整形；整形過程硅碳材料顆粒在融合機內相互碾壓滾動，被修飾成更加密實的類球形顆粒；即為核殼結構高容量硅碳復合負極材料。

2.根據權利要求1所述的一種鋰離子電池用核殼結構高容量硅碳復合負極材料的制備方法，其特征在于：所述有機溶劑液相分散包覆。