[发明专利]一种锂离子电池氧化亚硅/碳/石墨负极材料的制备方法有效

专利信息
申请号: 202011324217.X 申请日: 2020-11-23
公开(公告)号: CN112670467B 公开(公告)日: 2022-08-26
发明(设计)人: 吴耀宇;秦显营;罗丹;李宝华 申请(专利权)人: 深圳石墨烯创新中心有限公司
主分类号: H01M4/36 分类号: H01M4/36;H01M4/48;H01M4/62;H01M10/0525
代理公司: 北京知呱呱知识产权代理有限公司 11577 代理人: 杜立军
地址: 518000 广东省深圳市光*** 国省代码: 广东;44
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摘要:
搜索关键词: 一种 锂离子电池 氧化 石墨 负极 材料 制备 方法
【权利要求书】:

1.一种锂离子电池氧化亚硅/碳/石墨负极材料的制备方法,其特征在于,包含以下步骤:

(1)微米级氧化亚硅于惰性气氛下煅烧、保温,冷却,粉碎得到预处理后的氧化亚硅;

(2)将硝酸银、柠檬酸钠、聚乙烯吡咯烷酮与30%过氧化氢依次加入到去离子水中,并在磁力搅拌下充分混合,在持续搅拌下快速加入硼氢化钠,反应至浆料颜色由黄色变到橙色,红色,紫色,蓝紫色,最后形成蓝色,得到银纳米片浆料;

(3)将预处理后的氧化亚硅和银纳米片浆料混合,超声、搅拌,然后置于螺带真空干燥机中混合搅拌,升温,蒸干去离子水,得到银掺杂的氧化亚硅;

(4)将银掺杂的氧化亚硅与有机碳源、锂盐混合,置于高混机进行高效混合,然后置于回转炉中高温煅烧、保温、冷却,产物取出后经解聚、除磁、筛分,与石墨混合得到氧化亚硅/碳/石墨负极材料;

步骤(2)中,所述硝酸银的浓度为0.1-0.4M,柠檬酸钠的浓度为0.15-1.2M,聚乙烯吡咯烷酮的浓度为0.2-0.8M,硼氢化钠的浓度为0.5-1M。

2.根据权利要求1所述的锂离子电池氧化亚硅/碳/石墨负极材料的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述氧化亚硅的粒径介于1-20μm。

3.根据权利要求1所述的锂离子电池氧化亚硅/碳/石墨负极材料的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述惰性气氛选自氩气、氮气、氦气中的一种;所述煅烧温度为700-1200℃,保温时间为0.5h-8h,升温速率为1-15℃/min;所述粉碎所用的设备为机械式粉碎机、气流粉碎机、低温粉碎机、球磨机中的一种。

4.根据权利要求1所述的锂离子电池氧化亚硅/碳/石墨负极材料的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,所述银纳米片浆料中银纳米片的粒径为5-10nm。

5.根据权利要求1所述的锂离子电池氧化亚硅/碳/石墨负极材料的制备方法,其特征在于,步骤(3)中,所述预处理后的氧化亚硅的重量百分含量为70-99%,银纳米片浆料的重量百分含量为1-30%;所述螺带真空干燥机转速为100-500转/min,加热温度为60-150℃。

6.根据权利要求1所述的锂离子电池氧化亚硅/碳/石墨负极材料的制备方法,其特征在于,步骤(4)中,所述锂盐选自碳酸锂、氟化锂、磷酸锂、草酸锂,偏磷酸锂中的一种或两种以上;所述有机碳源选自酚醛树脂、沥青、聚酰亚胺、海藻酸、聚丙烯酸酯、环氧树脂、聚乙烯醇、聚乙二醇中的一种。

7.根据权利要求1所述的锂离子电池氧化亚硅/碳/石墨负极材料的制备方法,其特征在于,步骤(4)中,所述银掺杂的氧化亚硅、有机碳源、锂盐的投料重量比例为60-90%:5%-40%:2-20%;所述高混机的线速度为10-30m/s,温度为100-250℃,融合时间为10-120min;所述回转炉的转速为1-5转/min,升温速率为1-15℃,煅烧温度为500-1200℃,保温时间为1-4h。

8.权利要求1-7任一所述方法制成的锂离子电池氧化亚硅/碳/石墨负极材料。

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