[发明专利]一种锂离子电池硅基负极材料的制备方法在审
| 申请号： | 201910300113.6 | 申请日： | 2019-04-15 |
| 公开（公告）号： | CN110098380A | 公开（公告）日： | 2019-08-06 |
| 发明（设计）人： | 林少雄;陆大班;许家齐;周勇岐;王辉;丁楚雄 | 申请（专利权）人： | 合肥国轩高科动力能源有限公司 |
| 主分类号： | H01M4/1395 | 分类号： | H01M4/1395 |
| 代理公司： | 合肥天明专利事务所(普通合伙) 34115 | 代理人： | 韩燕;金凯 |
| 地址： | 230011 安*** | 国省代码： | 安徽;34 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 锂离子电池 硅基负极 碳材料 孔洞 制备 混合球磨 纳米硅 石墨 电化学性能 表面形成 低温性能 石墨表面 体积膨胀 微米量级 电接触 石墨基 碳包覆 锂离子 缓冲 刻蚀 嵌锂 造孔 嵌入 | ||
1.一种锂离子电池硅基负极材料的制备方法，其特征在于：具体包括有以下步骤：
（1）、采用物理或化学的方法对碳材料的表面进行刻蚀，在碳材料表面形成多个纳米到微米量级的孔洞；
（2）、将步骤（1）制得的带有孔洞的碳材料与一定比例的纳米硅进行混合球磨，将纳米硅嵌入至碳材料的孔洞内部；
（3）、将步骤（2）混合球磨后的材料进行碳包覆处理，得到锂离子电池硅基负极材料。
2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池硅基负极材料的制备方法，其特征在于：所述的步骤（1）中采用物理或化学的方法对碳材料的表面进行刻蚀的方法为：在针状焦中加入适量的造孔剂，经高温石墨化后碳材料表面产生多个微米量级的孔洞；或采用含氢等离子体对碳材料的表面进行各向异性的刻蚀，在碳材料表面形成多个规则且刻蚀深度为微米量级的六边形孔洞。
3.根据权利要求1所述的一种锂离子电池硅基负极材料的制备方法，其特征在于：所述的碳材料选用人造石墨、天然石墨、软碳或硬碳。
4.根据权利要求1所述的一种锂离子电池硅基负极材料的制备方法，其特征在于：所述的碳材料的颗粒平均粒度D50为5-20微米。
5.根据权利要求4所述的一种锂离子电池硅基负极材料的制备方法，其特征在于：所述的碳材料的颗粒平均粒度D50为12-18微米。
6.根据权利要求1所述的一种锂离子电池硅基负极材料的制备方法，其特征在于：所述的碳材料的刻蚀比例为1-30%，即被刻蚀的碳材料与原碳材料的质量比例为1-30%，其刻蚀孔径大小为30-200纳米，其刻蚀深度为0.1-3微米。
7.根据权利要求1所述的一种锂离子电池硅基负极材料的制备方法，其特征在于：所述的纳米硅的粒径为200-30纳米。
8.根据权利要求1所述的一种锂离子电池硅基负极材料的制备方法，其特征在于：所述的纳米硅与带有孔洞的碳材料的质量比为0.1-10%。
9.根据权利要求8所述的一种锂离子电池硅基负极材料的制备方法，其特征在于：所述的纳米硅与带有孔洞的碳材料的质量比为1-5%。
10.根据权利要求1所述的一种锂离子电池硅基负极材料的制备方法，其特征在于：所述的步骤（3）中的碳包覆选用气相碳包覆、液相碳包覆或固相碳包覆。
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