[发明专利]一种锂电池硅碳负极复合材料及制备方法有效

专利信息
申请号: 201910841847.5 申请日: 2019-09-06
公开(公告)号: CN110649254B 公开(公告)日: 2020-12-25
发明(设计)人: 陈庆;曾军堂 申请(专利权)人: 成都新柯力化工科技有限公司
主分类号: H01M4/38 分类号: H01M4/38;H01M4/62;H01M10/0525;B82Y30/00
代理公司: 暂无信息 代理人: 暂无信息
地址: 610091 四川省*** 国省代码: 四川;51
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摘要:
搜索关键词: 一种 锂电池 负极 复合材料 制备 方法
【权利要求书】:

1.一种锂电池硅碳负极复合材料的制备方法,其特征在于,制备的具体过程为:

(1)先将纳米硅粉、微孔碳、尿素混合均匀,然后加热至65℃使尿素熔化形成浆状物,再进行真空处理,使纳米硅粉窜入微孔碳的微孔中,趁热过滤除去多余的尿素,再冷却粉碎,得到负载纳米硅粉的微孔碳;

(2)将纳米乙炔黑、碳纳米管、全氢聚硅氮烷分散混合均匀,得到浆状物;

(3)将步骤(1)得到的负载纳米硅粉的微孔碳加入气流悬浮机使粉末悬浮,并超声雾化喷入步骤(2)制备的浆状物,全氢聚硅氮烷水解生成二氧化硅涂层的同时将纳米乙炔黑、碳纳米管牢固粘接包覆在负载纳米硅粉的微孔碳表面,然后进行加热处理,使全氢聚硅氮烷进一步固化,得到一种锂电池硅碳负极复合材料;所述纳米硅粉的平均粒径为10~20nm;所述微孔碳的平均颗粒直径为5~10μm,孔径为30~50nm,孔隙率为70~90%;所述纳米乙炔黑的平均粒径为30~35nm,含碳量不低于99.7%;所述碳纳米管为单壁碳纳米管、双壁碳纳米管、多壁碳纳米管中的一种或几种,所述多壁碳纳米管的直径不超过20nm。

2.根据权利要求1所述一种锂电池硅碳负极复合材料的制备方法,其特征在于:步骤(1)所述各原料配比为,按重量份计,纳米硅粉2~5份、微孔碳20份、尿素30~40份。

3.根据权利要求1所述一种锂电池硅碳负极复合材料的制备方法,其特征在于:步骤(1)所述真空处理的真空度为0.1~0.3Pa,处理时间为10~15min。

4.根据权利要求1所述一种锂电池硅碳负极复合材料的制备方法,其特征在于:步骤(2)所述各原料配比为,按重量份计,纳米乙炔黑1份、碳纳米管3份、全氢聚硅氮烷10~15份。

5.根据权利要求1所述一种锂电池硅碳负极复合材料的制备方法,其特征在于:步骤(3)所述各原料配比为,按重量份计,负载纳米硅粉的微孔碳72~85份、浆状物10~13份。

6.根据权利要求1所述一种锂电池硅碳负极复合材料的制备方法,其特征在于:步骤(3)所述超声雾化喷入的超声波频率为30~50kHz,功率为0.5~0.8W/cm2,浆状物喷入的质量流速为3~5g/s。

7.根据权利要求1所述一种锂电池硅碳负极复合材料的制备方法,其特征在于:步骤(3)所述加热处理的加热温度为150~200℃,处理时间为5~15min。

8.权利要求1~7任一项所述方法制备得到的一种锂电池硅碳负极复合材料。

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