一种锂离子电池用硅碳负极材料的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111193013A(43)申请公布日2020.05.22(21)申请号202010019604.6(22)申请日2020.01.08(71)申请人青岛泰达华润新能源科技有限公司地址266753山东省青岛市平度市店子镇三城路276号-1(72)发明人裴德成郭华德(74)专利代理机构北京盛凡智荣知识产权代理有限公司11616代理人张塨(51)Int.Cl.H01M4/36(2006.01)H01M4/38(2006.01)H01M4/583(2010.01)H01M10/0525(2010.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种锂离子电池用硅碳负极材料的制备方法(57)摘要一种锂离子电池用硅碳负极材料的制备方法，包括以下步骤：将还原剂和石墨粉体按比例进行混合，通入氩气置换空气，升温到400～1100℃，混好后，得到负极材料前驱体A；将前驱体A加入到高温旋转炉中，通入氩气排除空气，设置升温曲线，在炉中温度升温到900～1200℃，通入四氯化硅气体，反应完毕后的产物经过酸洗水洗后，得到负极材料前驱体B。将前驱体B与粘结剂混合，并加入导电剂，进行二次造粒，造粒完毕后得到前驱体C；将前驱体C与有机碳源按比例在混料机中混合，在氮气保护下进行碳化处理，最后经过除磁、分级、筛分工序，即可得到硅碳负极材料。本发明具有如下优点：原料简单，工艺稳定，硅源分布均匀，得到的电池容量高，循环长，容易实现商业应用。CN111193013ACN111193013A权利要求书1/1页1.一种锂离子电池用硅碳负极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将还原剂和石墨粉体按照(0.1～50)：100的比例进行混合，置于高温混料机中进行混合，通入氩气置换空气，升温到400℃～1100℃，混料时间2小时混合好后，得到负极材料前驱体A；(2)将步骤(1)中得到的前驱体A加入到高温旋转炉中，通入氩气排除空气，设置升温曲线，在炉中温度升温到900℃～1200℃时，通入四氯化硅气体，与前驱体A进行反应，反应完毕后的产物经过酸洗水洗后，得到负极材料前驱体B；(3)将步骤(2)中的前驱体B与有机粘结剂混合，并加入导电剂，加入到高温滚筒炉中进行二次造粒，造粒完毕后得到前驱体C；(4)将步骤(3)中得到的前驱体C与有机碳源溶液按照100：(5-20)的比例在混料机中混合，然后送入推板窑中，在氮气保护下进行碳化处理，最后经过除磁、分级、筛分工序，即可得到硅碳负极材料。2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池用硅碳负极材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中的还原剂为锌粉、氧化锌、氢氧化锌、碳酸锌、醋酸锌、草酸锌、硫酸锌粉体中的一种或者几种。3.根据权利要求1所述的一种锂离子电池用硅碳负极材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中的石墨粉体为天然球形石墨、天然鳞片状石墨、人造石墨、微晶石墨、中间相炭微球中的一种或者几种的混合物。4.根据权利要求1所述的一种锂离子电池用硅碳负极材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中的石墨粉体的粒径范围D50为3μm-10μm。5.根据权利要求1所述的一种锂离子电池用硅碳负极材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中的酸为盐酸、硫酸、硝酸的一种或者几种。6.根据权利要求1所述的一种锂离子电池用硅碳负极材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中的导电剂为导电炭黑、石墨烯的一种或者几种。7.根据权利要求1所述的一种锂离子电池用硅碳负极材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中的有机粘结剂为葡萄糖、蔗糖、果糖、麦芽糖、羟甲基纤维素、聚乙二醇的一种或者几种的混合物。8.根据权利要求1所述的一种锂离子电池用硅碳负极材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中的有机碳源为沥青、羟甲基纤维素、聚乙烯、聚丁二烯、酚醛树脂、聚丙烯腈等的一种或者几种。9.根据权利要求1所述的一种锂离子电池用硅碳负极材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中的碳化处理的温度为900-1300℃。2CN111193013A说明书1/3页一种锂离子电池用硅碳负极材料的制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种锂离子电池用材料，具体涉及一种锂离子电池用硅碳负极材料的制备方法，属于锂离子电池技术领域。背景技术[0002]在全球能源短缺和环境持续恶化的背景下，我们国家大力提倡采用储能电池作为新的能源，锂离子电池具有高能量密度、长循环寿命、无污染等优点已经成为市场上最主要的储能电池，广泛应用于3C产品、储能电站、电动汽车等领域。负极材料是锂离子电池的主要组成部分之一，而石墨类负极材料是这几年市场的主流负极材料，但是目前市场上的石墨类负极材料的容量已经接近理论容量的上限，已经不能满足锂离