[發(fā)明專利]多層狀長循環(huán)硅碳負(fù)極材料的制造方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010856431.3
• 申請(qǐng)日: 2020-08-24
• 公開（公告）號(hào): CN114094034A
• 公開（公告）日: 2022-02-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 賴鴻政;傅圣育;張?jiān)?/a>
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 芯量科技股份有限公司
• 主分類號(hào): H01M4/04
• 分類號(hào): H01M4/04;H01M4/38;H01M4/62;H01M4/02;H01M10/0525
• 代理公司: 深圳市賽恩倍吉知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44334
• 代理人: 劉齡霞;袁建設(shè)

1.一種多層狀長循環(huán)硅碳負(fù)極材料的制造方法，其特征在于，包括下列步驟：

步驟A：取一純硅；

步驟B：另外取一第一母膠，該第一母膠的成分為溶劑及分散劑；其中該溶劑的組成成分為乙醇、丙酮及水；該分散劑的組成成分為高分子支撐劑、小分子定錨劑、以及稠化劑；

步驟C：將10%wt的純硅與90%wt的第一母膠混合形成第一混合體，再進(jìn)行研磨，其研磨的方式為將該第一混合體進(jìn)入一研磨機(jī)中研磨，因此形成第一研磨體；

步驟D：取一石墨烯；

步驟E：另外取第一母膠，將10%wt的石墨烯與90%wt的第一母膠混合后再進(jìn)入該研磨機(jī)中研磨，因此形成第二研磨體；

步驟F：將等重量的第一研磨體與第二研磨體混合形成第二混合體，再進(jìn)行行星式混拌、乳化均質(zhì)及脫泡行星混拌的程序；

步驟G：將納米碳管及一第二母膠混合，該納米碳管為陣列式納米碳管，且該第二母膠的成分為溶劑及包覆劑，其中該溶劑為水；

步驟H：將該納米碳管及該第二母膠的混合體置入一葉片攪拌槽中，該葉片攪拌槽包括葉片，通過該葉片攪拌一預(yù)定時(shí)間，再置入乳化機(jī)中攪拌一預(yù)定時(shí)間而形成第三混合體；

步驟I：將經(jīng)過步驟F處理的該第二混合體及該第三混合體進(jìn)行行星式混拌，而形成第四混合體；

步驟J：然后將該第四混合體進(jìn)行噴霧干燥作業(yè)，而形成硅碳復(fù)合結(jié)構(gòu)混合體；

其中以上各成分的數(shù)值均做±20%的變動(dòng)。

2.如權(quán)利要求1所述的多層狀長循環(huán)硅碳負(fù)極材料的制造方法，其特征在于：在步驟A中，該純硅為金屬還原硅，原始粒徑為10~15mm。

3.如權(quán)利要求1所述的多層狀長循環(huán)硅碳負(fù)極材料的制造方法，其特征在于：在步驟B中，該第一母膠的溶劑其比例為98.8%wt；該第一母膠的分散劑其比例為1.2%wt；其中該溶劑的組成成分為40%wt的乙醇、2%wt的丙酮及58%wt的水；該分散劑的組成成分為0.6~1.2%wt的高分子支撐劑、0.1~0.3%wt的小分子定錨劑、以及0.1~0.4%wt的稠化劑；其中以上各成分的數(shù)值均做±20%的變動(dòng)。

4.如權(quán)利要求3所述的多層狀長循環(huán)硅碳負(fù)極材料的制造方法，其特征在于：該高分子支撐劑選自PVP或PVA，且其分子量為20000~30000g/mole；該小分子定錨劑選自不飽和醚酮類或苯磺酸鹽類；該稠化劑選自羧乙基或羧丙基纖維素鈉、或聚醣類高分子。

5.如權(quán)利要求1所述的多層狀長循環(huán)硅碳負(fù)極材料的制造方法，其特征在于：在步驟C中，該研磨機(jī)包括研磨片及鋯珠，該研磨片以3000~3400rpm的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)，鋯珠的粒徑為0.2~0.4mm，在16~23℃的環(huán)境下進(jìn)行12~16小時(shí)的研磨，其中該鋯珠與該第一混合體的比例為該鋯珠占70~78%wt；且在步驟E中，該研磨機(jī)包括研磨片及鋯珠，進(jìn)行研磨的條件為使用粒徑為0.6~1.0mm的鋯珠，研磨片以2200~2600rpm的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)，在18~25℃的環(huán)境下進(jìn)行20~24小時(shí)的研磨，其中該鋯珠與該第一混合體的比例為該鋯珠占70~78%wt。

6.如權(quán)利要求1所述的多層狀長循環(huán)硅碳負(fù)極材料的制造方法，其特征在于：在步驟F中進(jìn)行行星式混拌的方式為將該第二混合體置入一行星式混拌機(jī)中進(jìn)行混拌，其中該行星式混拌機(jī)包括：

一內(nèi)桶，用于放置該第二混合體，并攪拌該第二混合體；

一外桶，容納該內(nèi)桶，該外桶及該內(nèi)桶之間配置有冷卻水，以冷卻該內(nèi)桶內(nèi)部的該第二混合體，該冷卻水外接循環(huán)冷卻系統(tǒng)，以達(dá)到該冷卻水循環(huán)及熱交換的效果；

一公轉(zhuǎn)式攪拌器，配置于該內(nèi)桶內(nèi)，并外接驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，該公轉(zhuǎn)式攪拌器是用于將該第二混合體做大路徑的攪拌，以使得該第二混合體在該內(nèi)桶內(nèi)部形成較大區(qū)域的位移；

一自轉(zhuǎn)式攪拌器，是用于將該第二混合體做局部的充分?jǐn)嚢瑁饕怯蓧K狀體沿著自身的軸線作自轉(zhuǎn)，而使得在該自轉(zhuǎn)式攪拌器周圍的該第二混合體形成渦流；其中該自轉(zhuǎn)式攪拌器為至少一轉(zhuǎn)球，并由一懸鐵柱懸吊，再通過驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)加以驅(qū)動(dòng)。