[发明专利]一种碳硅包覆LiAlO2复合负极材料的制备方法

摘要

本发明涉及一种碳硅包覆LiAlO2复合负极材料的制备方法，包括如下步骤：（1）先球磨制得纳米级硅碳复合材料浆料；将制备好浆料干燥造粒，碳化，得到硅碳复合材料；（2）制备LiAlO2混合液；（3）向上述混合液中加入上述碳硅复合材料并均匀分散，蒸除水分，研磨，通入氦气并加热，然后停止通入氦气，改为通入乙烷气体并在保温，之后停止通入乙烷气体，再通入氦气进行冷却直至室温，得到产品。本发明制备的锂离子电池用碳硅包覆的LiAlO2复合负极材料，既保持了碳硅复合材料作为负极材料所具有高能量密度和较好的导电特性，又同时利用了LiAlO2在锂离子电池充放电过程中的离子导电性提高了锂离子电池整体的导电性。

主权项

一种碳硅包覆LiAlO2复合负极材料的制备方法，包括如下步骤：（1）制备碳硅复合材料将纯度为99.9%、粒度为20‑50μm的硅粉，同时加入粒度为10‑30μm、纯度为99.9%的人造石墨，二者的质量比为1:4‑4:1,然后加入软化点为70‑100℃的沥青，将硅粉、人造石墨、沥青加入10‑20%重量百分比的羧甲基纤维素钾水溶液中，用水调整浆料的固含量为25‑30%，然后在氦气保护下球磨至20‑50nm，制得纳米级硅碳复合材料浆料；将制备好的纳米级硅碳复合材料浆料倒入离心喷雾干燥机内，调整离心喷雾干燥机温度为170‑200℃，并调整风速将干燥造粒的粒度D50在10‑15μm，将喷雾干燥造粒所得硅碳复合材料送入隧道窑，在氦气保护下，在1350‑1500℃进行碳化处理，得到硅碳复合材料；（2）制备LiAlO2混合液将硝酸铝在350‑400℃热解制得碱式硝酸铝，之后将碱式硝酸铝溶解于去离子水中，过滤得到滤液，向该滤液中加入氨水，在减压条件下，温度为95‑100℃反应2‑4h，得到Al(OH)3溶胶，其中AlNO3：NH3·H2O的摩尔比为1：3‑4； 取Al(OH)3溶胶与KOH、LiHCO3混合，三者的摩尔比为：1:1:1.2，在减压条件下于45‑50℃条件下反应24‑36h，得到LiAlO2混合液；（3）合成碳硅包覆的LiAlO2复合负极材料向上述混合液中加入上述碳硅复合材料并均匀分散，其中碳硅复合材料和LiAlO2的重量比为2‑3：10，然后在减压条件下于45‑50℃蒸除水混合液中的水分，将得到的固体物研磨成粉末； 向上述粉末通入氦气并加热至1050‑1200℃，然后停止通入氦气，改为通入乙烷气体并在保温2‑3h，之后停止通入乙烷气体，再通入氦气进行冷却直至室温，得到产品。