[发明专利]包覆型硅碳负极材料、其制备方法及锂离子电池在审
申请号: | 202011407258.5 | 申请日: | 2020-12-04 |
公开(公告)号: | CN112607734A | 公开(公告)日: | 2021-04-06 |
发明(设计)人: | 杜孟衣;雷磊;赵晓磊;成信刚 | 申请(专利权)人: | 北方奥钛纳米技术有限公司;银隆新能源股份有限公司 |
主分类号: | C01B32/21 | 分类号: | C01B32/21;C01B33/02;C01B32/05;B82Y30/00;H01M4/62;H01M4/36;H01M4/38;H01M10/0525 |
代理公司: | 北京博浩百睿知识产权代理有限责任公司 11134 | 代理人: | 宋子良 |
地址: | 056399 河北*** | 国省代码: | 河北;13 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 包覆型硅碳 负极 材料 制备 方法 锂离子电池 | ||
1.一种包覆型硅碳负极材料的制备方法,其特征在于,所述包覆型硅碳负极材料的制备方法包括:
在混捏装置中,将硅源、石墨和碳源进行加热及混合处理,得到预处理物料;
将所述预处理物料进行炭化,得到所述包覆型硅碳负极材料。
2.根据权利要求1所述的包覆型硅碳负极材料的制备方法,其特征在于,所述混捏装置的剪切速率为10~22r/min,所述加热及混合处理过程的时间为1~5h,所述加热过程的50~120℃。
3.根据权利要求1或2所述的包覆型硅碳负极材料的制备方法,其特征在于,所述硅源、所述石墨和所述碳源的重量比为1:(2~10):(2~20)。
4.根据权利要求3所述的包覆型硅碳负极材料的制备方法,其特征在于,所述碳源选自蔗糖、葡萄糖、聚丙烯酸、聚氯乙烯、聚乙二醇、羟甲基纤维素、海藻酸钠、煤沥青和酚醛树脂组成的组中的一种或多种;
所述硅源选自硅粉和/或硅纳米线,优选地,所述硅粉的粒度为30~150nm,所述硅纳米线的直径为30~100nm,长度为20~100μm。
5.根据权利要求1所述的包覆型硅碳负极材料的制备方法,其特征在于,所述炭化过程包括:在惰性气氛下,以2~10℃/min升温,升至500~900℃后,保温2~4小时,然后自然冷却至室温,得到所述包覆型硅碳负极材料;
优选地,所述惰性气氛为氩气。
6.根据权利要求1所述的包覆型硅碳负极材料的制备方法,其特征在于,在进行所述炭化过程之后,所述制备方法包括:将经所述炭化过程后得到的产物进行研磨,得到所述包覆型硅碳负极材料;
优选地,所述包覆型硅碳负极材料的粒度d50为5~12μm。
7.一种包覆型硅碳负极材料,其特征在于,所述包覆型硅碳负极材料采用权利要求1至6中任一项所述的制备方法制得。
8.根据权利要求7所述的包覆型硅碳负极材料的制备方法,其特征在于,所述包覆型硅碳负极材料的孔隙率为30%~70%,堆积密度为0.2~0.6g/cm3。
9.一种锂离子电池,包括负极材料,其特征在于,所述负极材料包括权利要求7或8所述的包覆型硅碳负极材料。
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