一种石墨烯改性锂离子电池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CN108682859A(43)申请公布日2018.10.19(21)申请号201810379356.9(22)申请日2018.04.25(71)申请人福建翔丰华新能源材料有限公司地址350000福建省三明市永安市贡川镇水东园区38号(72)发明人杨昌平周鹏伟赵东辉(74)专利代理机构厦门市新华专利商标代理有限公司35203代理人吴成开徐勋夫(51)Int.Cl.H01M4/62(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图1页(54)发明名称一种石墨烯改性锂离子电池负极材料的制备方法(57)摘要本发明公开一种石墨烯改性锂离子电池负极材料的制备方法，包括有以下步骤：1）称取一定量的SiO粉末，将其放入管式炉中，在真空条件下，在其加热到1000℃保温一段时间进行歧化反应；2）使用丙酮溶液对微米级的铜粉进行超声处理一段时间，干燥处理后，将其与SiO粉末进行混合；3）将混合物放入高能球磨机中进行研磨；4）取出研磨后的前驱体物质，将其倒入坩埚中，然后将坩埚放进管式炉中，在氩气氛围下，进行升温处理。通过采用本发明方法，制备得到的材料中石墨烯与铜颗粒都是具有良好的导电性能的材料，通过这两种材料的添加提高其导电性能，也使材料的其他电化学性能有着很大的提升，同时也具有良好的可逆循环性能。CN108682859ACN108682859A权利要求书1/1页1.一种石墨烯改性锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于：包括有以下步骤：1）称取一定量的SiO粉末，将其放入管式炉中，在真空条件下，在其加热到1000℃保温一段时间进行歧化反应；2）使用丙酮溶液对微米级的铜粉进行超声处理一段时间，干燥处理后，将其与SiO粉末进行混合；3）将混合物放入高能球磨机中进行研磨；4）取出研磨后的前驱体物质，将其倒入坩埚中，然后将坩埚放进管式炉中，在氩气氛围下，进行升温处理，当温度达到1050℃时，关闭氩气阀门，在石英管中按比例通入氢气与甲烷的混合气体，并保温一定的时间，然后关闭控温系统，使样品自然冷却到室温，得到最终产物。2.根据权利要求1所述的一种石墨烯改性锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于：所述步骤1）中称取45-55g一氧化硅粉末，将其放入管式炉中，在真空氛围下以3-7℃/min的升温速率进行升温，温度到达1000℃后，保温1.5-2.5h，然后自然冷却后，取出样品。3.根据权利要求1所述的一种石墨烯改性锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于：所述步骤2）中将15-25g粒径为5um的铜粉末放入丙酮溶液中进行超声处理，浸泡8-12min后取出，待铜粉干燥后，将其与预处理过的SiO粉末进行混合。4.根据权利要求1所述的一种石墨烯改性锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于：所述步骤3）中将混合物放入行星球磨机中进行研磨，时间为1.5-2.5h，转速为400-600r/m。5.根据权利要求1所述的一种石墨烯改性锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于：所述步骤4）中以4-8℃/min的速率进行升温，待温度达到1050℃时，关闭氩气阀门，通入氢气与甲烷的混合气体，其中氢气与甲烷的比例为2:1，并保温1.5-2.5h；自然冷却后，取出样品得到最终的产物，将其制备成电极进行各种性能的测试。2CN108682859A说明书1/6页一种石墨烯改性锂离子电池负极材料的制备方法技术领域[0001]本发明涉及负极材料领域技术，尤其是指一种石墨烯改性锂离子电池负极材料的制备方法。背景技术[0002]近些年来，随着日益严峻的能源和环境问题，开发新型可再生的清洁能源己经成为我国一个迫切需要解决的问题。新能源需要具有资源潜力大，可永续利用，在满足能源需求、改善能源结构、减少环境污染、促进经济发展等方面的优点。锂离子电池具有工作电压高、比能量大、循环寿命长、自放电率低、无记忆效应以及对环境友好等优点，是新一代能源的重要发展方向。从锂离子电池的工作原理可知，关键组分材料的性能决定了整个电池装备的性能，尤其是在对电池的容量和循环稳定性等方面的影响。因此，如何提高关键材料的电化学性能成为电池方向的研究重点。[0003]锂离子电池负极材料对电池的整体性能具有很大影响。目前商业化锂离子电池负极材料主要是石墨材料，它具有成本低、循环寿命长等优点，然而石墨的理论比容量只有372mAh/g，极大地限制了锂离子电池在电子设备、电动汽车等方面的进一步应用。而SiO具有比商业用碳材料高的比容量和优异的循环性能，能够大量吸收并存储锂，是锂离子电池下一代负极材料的重点研究对象之一。然而氧化亚硅材料存在首次充放电效率较低，且导电性较差等缺点。发明内容[0004]有鉴于此，本发明针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种石墨烯改性锂离子