[發(fā)明專利]一種硅碳負(fù)極材料及制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110890749.8
• 申請(qǐng)日: 2021-08-04
• 公開（公告）號(hào): CN113644252A
• 公開（公告）日: 2021-11-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬越;白苗;湯曉宇;王鶴林
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): H01M4/38
• 分類號(hào): H01M4/38;H01M4/62;H01M10/0525;C01B32/05;C01B33/021
• 代理公司: 西北工業(yè)大學(xué)專利中心 61204
• 代理人: 王鮮凱

1.一種硅碳負(fù)極材料，其特征在于組分的質(zhì)量百分比為：納米硅粉10％～50％，瀝青衍生碳90％～50％，以上組分質(zhì)量百分比之和為100％；其中，納米硅粉鑲嵌于瀝青衍生碳中，納米硅粉的粒度不大于200nm。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述硅碳負(fù)極材料，其特征在于：所述瀝青衍生碳的前驅(qū)體為軟化點(diǎn)為250℃石油瀝青。

3.一種制備權(quán)利要求1或2所述硅碳負(fù)極材料的方法，其特征在于步驟如下：

步驟1：將微米硅粉分散于乙醇中，并加入分散劑，混合均勻后加入球磨罐中球磨，得到納米硅粉乙醇混合物；所述硅和乙醇的比例為20％～30％；所述分散劑為硅粉質(zhì)量的0.5％～1％；所述納米硅粉的粒度不大于200nm；

步驟2：稱取瀝青，加入納米硅粉乙醇混合物中攪拌，得到硅瀝青混合物；所述納米硅粉和瀝青的比例為1︰10～1︰1；

步驟3：將硅瀝青混合物置于噴霧干燥機(jī)中進(jìn)行噴霧干燥，得到硅瀝青噴霧中間體；噴霧干燥進(jìn)風(fēng)溫度為150℃～190℃，出風(fēng)溫度為70℃～90℃；

步驟4：將硅瀝青噴霧中間體置于包覆機(jī)進(jìn)行預(yù)加熱，得到硅碳前驅(qū)體；所述預(yù)加熱：先升溫到600℃～700℃后保溫1h～2h，再繼續(xù)升溫到750℃～850℃后保溫2h～4h，升溫速度為5℃/min～10℃/min，加熱氣氛為惰性氣體；

步驟5：將硅碳前驅(qū)體進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)，即得到硅碳負(fù)極材料；所述高溫?zé)Y(jié)的燒結(jié)溫度為850℃～950℃，保溫時(shí)間為1h～3h，加熱氣氛為惰性氣體。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于：所述步驟1中的微米硅粉的粒度不大于5μm。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于：所述分散劑為AMP-95氨甲基丙醇。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于：所述AMP-95氨甲基丙醇組成成分為：2-氨基-2-甲基-1-丙醇，濃度不小于89.0％；2-甲基-2-甲氨基-1-丙醇，濃度不大于7.0％；以及水，濃度為5％。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于：所述步驟1中：球磨轉(zhuǎn)速為900r/min～1200r/min，球磨時(shí)間為2h～6h。

8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于：所述高溫?zé)Y(jié)采用回轉(zhuǎn)爐。