[发明专利]一种锂离子电池硅碳复合负极材料低成本制备方法

摘要

本发明公开一种锂离子电池硅碳复合负极材料低成本制备方法，包括以下步骤：（1）石墨原料纯化；（2）镁热还原；（3）除杂；（4）表面包覆；（5）碳化；藉此，通过镁热反应还原纯化后原料石墨中二氧化硅后，获得多孔硅与石墨的复合物，再进行表面包覆，获得用于锂离子电池的硅碳复合负极材料。本发明方法制备获得的复合材料中，硅均匀分布在石墨基体中，有利于提高硅的导电率，该材料作为锂离子电池负极材料时，内层的石墨和外层包覆的碳对硅材料起连接和支撑作用，有助于缓解体积带来的膨胀应力，因此具有可逆容量高，循环性能好，倍率性能优异的优点。

主权项

一种锂离子电池硅碳复合负极材料低成本制备方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）石墨原料纯化将石墨浸渍于浓度为0.2～6M的盐酸溶液中浸泡一段时间后进行过滤和烘干，获得纯化石墨；（2）镁热还原将纯化石墨与镁粉按质量比 1:0.05～10 混合后，在保护气氛中加热至 500～950℃，保持 1～10 小时；（3）除杂将步骤（2）获得的产物冷却后，浸入浓度为0.2～6M的盐酸水溶液，除去杂质，经过滤、清洗和干燥后获得硅与石墨复合材料；（4）表面包覆将步骤（3）获得的复合材料与碳源一起加入高速搅拌机中，搅拌速度为500～2000 r/min；（5）碳化将包覆有碳源的石墨置于气氛保护炉中进行烧结，以 2 ～ 25℃ /min 的升温速率升至400～1000℃并保温 4～18 小时即可得到硅碳复合负极材料。