一种制备锂电池硅碳负极材料的方法、负极材料和锂电池.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CN110723721A(43)申请公布日2020.01.24(21)申请号201911025032.6C01B33/021(2006.01)(22)申请日2019.10.25H01M4/62(2006.01)H01M10/0525(2010.01)(71)申请人溧阳紫宸新材料科技有限公司B82Y30/00(2011.01)地址213300江苏省常州市溧阳市昆仑街道泓口路218号A幢二楼(江苏中关村科技产业园内)(72)发明人袁树兵冯苏宁刘芳李辉卢勇顾华清周勇岐李婷毕文君(74)专利代理机构北京慧诚智道知识产权代理事务所(特殊普通合伙)11539代理人李楠(51)Int.Cl.C01B32/05(2017.01)权利要求书1页说明书6页附图3页(54)发明名称一种制备锂电池硅碳负极材料的方法、负极材料和锂电池(57)摘要本发明实施例涉及一种制备锂电池硅碳负极材料的方法、负极材料和锂电池，所述方法包括：将纳米硅和中值粒径为3～15um的石墨按照质量比混合，球磨1～3小时；将沥青和四氢呋喃按照3:50～3:40的质量比进行混合形成沥青混合液，并将沥青混合液加入到球磨罐中球磨，形成第一混合物；沥青混合液、硅、石墨的质量比为20:5:10～40:10:30；加入硅的质量的1％～5％的羧甲基纤维素CMC，并混合球磨3～5小时得到第二混合物；置于烘箱中干燥8～12小时，使得第二混合物中的有机溶剂全部挥发，再进行破碎过筛；将过筛后的物质置于箱式炭化炉中，通入氮气，流速为50～80L/h，2.5～5小时后升温，升温4～6小时在900～1000℃保温2～4小时，自然冷却后得到锂离子电池硅碳负极材料。CN110723721ACN110723721A权利要求书1/1页1.一种制备锂电池硅碳负极材料的方法，其特征在于，所述制备方法包括：将纳米硅和中值粒径为3～15um的石墨按照质量比5:10～10:30混合，放入球磨罐球磨1～3小时；将沥青和四氢呋喃按照3:50～3:40的质量比进行混合形成沥青混合液，并将沥青混合液加入到球磨罐中球磨，形成第一混合物；所述第一混合物中，沥青混合液、硅、石墨的质量比为20:5:10～40:10:30；向所述第一混合物中加入硅的质量的1％～5％的羧甲基纤维素CMC，并混合球磨3～5小时，得到第二混合物；将所述第二混合物置于烘箱中干燥8～12小时，使得所述第二混合物中的有机溶剂全部挥发，得到第三混合物；将所述第三混合物进行破碎过筛；将过筛后的物质置于箱式炭化炉中，通入氮气，流速为50～80L/h；在通入氮气2.5～5小时后开始升温，升温4～6小时后温度达到900～1000℃，保温2～4小时，自然冷却后得到锂离子电池硅碳负极材料。2.根据权利要求1所述的制备锂电池硅碳负极材料的方法，其特征在于，所述球磨罐采用玛瑙球磨罐，容积为100mL，所述球磨罐使用纯度为95％的二氧化锆锆珠，锆珠量占球磨罐体积为1/3。3.根据权利要求1所述的制备锂电池硅碳负极材料的方法，其特征在于，所述石墨的中值粒径为6～12um。4.根据权利要求3所述的制备锂电池硅碳负极材料的方法，其特征在于，所述石墨的中值粒径为8～11um。5.根据权利要求1所述的制备锂电池硅碳负极材料的方法，其特征在于，所述烘箱的温度为60℃～80℃。6.根据权利要求1所述的制备锂电池硅碳负极材料的方法，其特征在于，所述沥青和四氢呋喃的混合在烧杯中进行，并采用玻璃搅拌棒进行搅拌。7.根据权利要求1所述的制备锂电池硅碳负极材料的方法，其特征在于，所述过筛具体为300目筛。8.一种上述权利要求1-7任一所述方法制备得到的锂电池硅碳负极材料。9.一种包括上述权利要求8所述的锂电池硅碳负极材料的的锂电池。2CN110723721A说明书1/6页一种制备锂电池硅碳负极材料的方法、负极材料和锂电池技术领域[0001]本发明涉及电池材料技术领域，尤其涉及一种制备锂电池硅碳负极材料的方法、负极材料和锂电池。背景技术[0002]随着锂离子电池在电动车、储能领域的快速推广，对高功率密度和高能量密度的要求也日益凸显。[0003]目前商业化的负极材料主要以石墨为主，其理论容量(372mAh/g)偏低，相比较硅的理论容量(4200mAh/g)较高，并具备安全性能好、放电电压低等优点。但是硅在脱嵌锂的过程中伴随着巨大的体积变化，并且在嵌锂过程中会形成较厚的SEI膜，这就会造成其循环性能差、首效低等缺点。[0004]如何改善硅碳负极材料的的循环性能和提高其首效已成为业内研究的焦点。发明内容[0005]本发明的目的是提供一种制备锂电池硅碳负极材料的方法、负极材料和锂电池，通过本方法制备得到的锂电池硅碳负极材料具有高克容量、高首周效率的优