[发明专利]一种硅碳负极材料浆料及其制备方法

说明书

本发明提供一种硅碳负极材料浆料及其制备方法，包括以下步骤：1)将CMC胶液分成两份，将第一份CMC胶液及导电剂和硅碳材料混合，得到浆料1；2)向浆料1中加入石墨材料，分散得到浆料2；3)向浆料2中加入第二份CMC胶液和水，抽真空，分散得到浆料3；4)向浆料3中加入SBR粘结剂，分散后，浆料过筛，排气泡，得硅碳负极材料浆料。消除硅碳颗粒在制浆过程中的团聚现象，确保石墨材料均匀的包裹在硅碳颗粒的周围，提高电池整体的循环寿命。

技术领域

本发明属于锂离子电池技术领域，具体涉及一种硅碳负极材料浆料及其制备方法。

背景技术

随着目前市场对电池能量密度需求不断提高，常规的石墨负极材料已经不能够满足日益增长的要求。因此，近年硅碳负极材料以更高的克容量、环境友好、储量丰富等优点被认为是下一代高能量密度锂离子电池的负极材料。硅碳与石墨混合时分散均匀度将对硅碳材料性能的发挥以及电池整体性能有着至关重要的影响，但是，由于目前硅碳材料与传统石墨负极材料相比分散性较差，制浆时易团聚，且硅碳材料充放电时存在巨大体积变化，分散不均，石墨包裹不好，极片极易出现掉粉现象，同时分散过程会对硅碳颗粒造成破坏，导致硅颗粒的裸露，影响电池循环性能。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种硅碳负极材料浆料及其制备方法，消除硅碳颗粒在制浆过程中的团聚现象，确保石墨材料均匀的包裹在硅碳颗粒的周围，提高电池整体的循环寿命。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种硅碳负极材料浆料的制备方法，包括以下步骤：

1)将CMC胶液分成两份，将第一份CMC胶液及导电剂和硅碳材料混合，先10-100转/分钟混合润湿10-100分钟，再2000-3000转/分钟分散60-180分钟，得到浆料1；

2)向浆料1中加入石墨材料，先10-100转/分钟混合润湿10-100分钟，再2000-3000转/分钟分散60-180分钟，得到浆料2；

3)向浆料2中加入第二份CMC胶液和水，抽真空，2000-3000转/分钟分散60-180分钟，得到浆料3；

4)向浆料3中加入SBR粘结剂，2000-3000转/分钟分散20-90分钟后，浆料过筛，排气泡，得硅碳负极材料浆料。

优选的，步骤1)中，导电剂为Super-P、碳纳米管、石墨烯、科琴黑、乙炔黑和碳纤维、导电石墨中的一种或几种。

优选的，步骤1)中，硅碳材料结构为核壳结构、包埋结构和三维结构中的一种或几种，粒径D50在5-30μm，克容量在600-1600mAh/g。

优选的，步骤1)中，CMC胶液固含量为1-5％。

优选的，步骤1)中，第一份CMC胶液占总CMC胶液用量的30-70％。

优选的，步骤2)中，石墨材料形貌为片状，粒径D50为10-30μm。

优选的，步骤4)中，加入SBR粘结剂分散后，加水，使得到的硅碳负极材料浆料固含量控制在38-48％。

优选的，硅碳材料、石墨材料、导电剂、CMC胶液和SBR粘结剂的质量比为1：(3.5-8.5)：(0.1-0.5)：(0.1-0.375)：(0.1-0.375)。

采用所述的制备方法得到的硅碳负极材料浆料。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：