[發明專利]一種高容量高穩定性硅碳負極材料及其制備方法

在審

• 申請號: 202110048704.6
• 申請日: 2021-01-14
• 公開（公告）號: CN112786886A
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: 葛傳長;仰永軍
• 申請（專利權）人: 廣東凱金新能源科技股份有限公司
• 主分類號: H01M4/62
• 分類號: H01M4/62;H01M4/38;H01M10/0525;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 東莞恒成知識產權代理事務所(普通合伙) 44412
• 代理人: 韓丹

1.一種高容量高穩定性硅碳負極材料，其特征在于，所述硅碳負極材料包括若干球狀復合顆粒、包覆于若干所述第一復合顆粒外部的有機裂解碳層；所述球狀復合顆粒包括內核層、包裹于所述內核層外部的碳質材料層，所述內核層和碳質材料層的質量比為(3-65)：1。

2.根據權利要求1所述的高容量高穩定性硅碳負極材料，其特征在于，所述有機裂解碳層為有機碳源，所述有機碳源為葡萄糖、檸檬酸、聚丙烯腈和瀝青中的一種或多種。

3.根據權利要求1所述的高容量高穩定性硅碳負極材料，其特征在于，所述內核層和碳質材料層的質量比為(4-60)：1，所述內核層為納米硅，所述碳質材料層包括石墨和石墨烯。

4.一種高容量高穩定性硅碳負極材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：混合納米硅與碳質材料球磨后得到粉狀混合物，將粉狀混合物與有機碳源溶液、氮源和表面活性劑混合后震蕩搖勻并超聲分散，得到混合溶液；將混合溶液進行溶劑熱反應后固液分離，得到固體物質；煅燒固體物質，得到硅碳負極材料。

5.根據權利要求4所述的高容量高穩定性硅碳負極材料的制備方法，其特征在于，所述內核層和碳質材料層的質量比為(4-55)：1，所述內核層為納米硅，所述碳質材料層包括石墨和石墨烯。

6.根據權利要求4所述的高容量高穩定性硅碳負極材料的制備方法，其特征在于，所述球磨的速率為250-650r/min，球磨的時間為32-40h。

7.根據權利要求4所述的高容量高穩定性硅碳負極材料的制備方法，其特征在于，所述氮源為2,4,6-三氯三嗪、2,4,6-三疊氮三嗪、三聚氰胺、雙氰胺中的一種或多種，所述表面活性劑包括十六烷基三甲基溴化銨和烷基聚醚。

8.根據權利要求4所述的高容量高穩定性硅碳負極材料的制備方法，其特征在于，以質量份數計，所述粉狀混合物與有機碳源的比例為1：(11-15)，所述粉狀混合物和氮源的比例為(10-35)：1，所述粉末狀混合物和表面活性劑的比例為(1300-1600)：1，所述溶劑熱反應的填充比為35-80％。

9.根據權利要求4所述的高容量高穩定性硅碳負極材料的制備方法，其特征在于，所述溶劑熱反應的反應溫度為220-300℃，反應時間為4-18h。

10.根據權利要求4所述的高容量高穩定性硅碳負極材料的制備方法，其特征在于，所述煅燒的溫度為650-1200℃，煅燒時間為6-9h。