[发明专利]一种锂离子电池硅碳负极材料的制备方法

摘要

本发明涉及一种锂离子电池硅碳负极材料的制备方法，其特征在于其制备工艺，具体制备步骤如下经过膨胀石墨预处理、配置前驱体悬浊液、前驱体制备、富硅材料制备，将富硅材料与其他锂电池负极碳材料充分混合，富硅材料占总质量的10%~30%，其他锂电池负极碳材料为人造石墨，经过球磨，便得到硅碳负极材料。该方法不使用硅粉作为硅源，一方面降低材料成本，另一方面保证了硅在膨胀石墨层间的插入，从而保证膨胀石墨对硅的缓冲作用；而且该方法使用其他锂电池负极碳材料作为主要碳源，提高了材料的灵活性，并且降低成本，容易实现批量化，达到成本、性能的可控性。

主权项

一种锂离子电池硅碳负极材料的制备方法，其特征在于其制备工艺，具体制备步骤如下：步骤一、膨胀石墨预处理：向膨胀石墨中滴加有机溶剂，加入量为膨胀石墨质量的8~15倍，有机溶剂为二甲基甲酰胺，将膨胀石墨润湿，超声处理30~120min，得到的悬浊液备用；步骤二、配置前驱体悬浊液：将正硅酸乙酯溶解于步骤一中得到的悬浊液中，正硅酸乙酯加入量是膨胀石墨质量的15~23倍；加入催化剂并保持溶液的PH在一定范围内，催化剂为硝酸，控制PH范围在2~5之间，得到前驱体悬浊液；步骤三、前驱体制备：将去离子水逐滴滴加到步骤二中得到的前驱体悬浊液中，加入去离子水的质量为正硅酸乙酯质量的1.2~1.8倍，并加以强烈搅拌，25℃静置1~5小时;之后将悬浊液在60~80℃下烘干，得到前驱体；步骤四、富硅材料制备：将前驱体与镁粉混合，镁粉质量为正硅酸乙酯的20%~30%，在氩气保护下高温烧结，烧结温度在600~800℃之间，烧结时间在2~5小时之间，将二氧化硅还原，生成物经过酸洗、水洗后烘干，粉碎后，便得到富硅材料；步骤五、硅碳负极复合：将富硅材料与其他锂电池负极碳材料充分混合，富硅材料占总质量的10%~30%，其他锂电池负极碳材料为人造石墨，经过球磨，便得到硅碳负极材料。