一种硅碳负极材料及其制备方法与流程

文档序号:28752036发布日期:2022-02-08 00:56阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种硅碳负极材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:s1、采用高压气流粉碎方式或气流旋转离心力将硅粉破碎处理至粒径d50为50~100nm;s2、将破碎处理后的纳米硅粉分散在分散溶剂a中,得到硅分散液;s3、将碳源a与所述硅分散液混合,得到溶液a;s4、将溶液a进行干燥处理,在惰性气体气氛下煅烧,得到硅前驱体;s5、将石墨、碳源b、硅前驱体分散在分散溶剂b中,得到溶液b;s6、将溶液b进行干燥处理,在惰性气体气氛下煅烧,得到所述硅碳负极材料。2.根据权利要求1所述的硅碳负极材料的制备方法,其特征在于:采用气流破碎机或精密分级机对原料硅粉进行破碎处理,所述原料硅粉的粒径为3~5μm。3.根据权利要求1所述的硅碳负极材料的制备方法,其特征在于:所述分散溶剂a和所述分散溶剂b分别为无水乙醇、乙二醇、异丙醇、去离子水、nmp中的一种或几种的组合。4.根据权利要求1所述的硅碳负极材料的制备方法,其特征在于:所述碳源a和所述碳源b分别为聚乙烯比咯烷酮、羧甲基纤维素、月桂酸、淀粉、沥青、聚偏氟乙烯、葡萄糖中的一种或几种的组合。5.根据权利要求1所述的硅碳负极材料的制备方法,其特征在于:所述s2中,硅分散液的固含量为15%~30%。6.根据权利要求1所述的硅碳负极材料的制备方,其特征在于:所述s3中,碳源a的添加质量为硅粉的0.3%~1%。7.根据权利要求1所述的硅碳负极材料的制备方,其特征在于:所述s5中,碳源b与石墨的质量比为1:0.08,硅前驱体与石墨的质量比为1:0.3,溶液b的固含量为5%~15%。8.根据权利要求1所述的硅碳负极材料的制备方法,其特征在于:所述s2中,将破碎处理后的纳米硅粉分散在分散溶剂a中,以1500~2500r/min速度处理3~6小时,得到硅分散液;所述s3中,将碳源a在搅拌条件下缓慢加入到硅分散液中,以1500~2500r/min的转速分散0.5~3小时,得到溶液a;所述s4中,在惰性气体气氛下煅烧具体为,以1~10℃/min温升速率升至300~1000℃,焙烧1-5小时;所述s5中,将石墨、碳源b、硅前驱体分散在分散溶剂b中,以1500~2500r/min的转速分散1~5小时,得到溶液b;所述s6中,在惰性气体气氛下煅烧具体为,以1~10℃/min温升速率升至300~1000℃,焙烧1-5小时。9.一种硅碳负极材料,其特征在于:采用权利要求1到8任一项所述的制备方法制得。10.根据权利要求9所述的硅碳负极材料,其特征在于:所述硅碳负极材料中,纳米硅表面包覆有碳层,所述碳层的厚度为3~10nm。

技术总结
本发明提供了一种硅碳负极材料及其制备方法,所述制备方法采用高压气流粉碎方式或气流旋转离心力将硅粉处理至粒径为50~100nm;再将其分散在分散溶剂A中,得到硅分散液;将碳源A与硅分散液混合,将得到的溶液进行干燥,煅烧,得到硅前驱体;将石墨、碳源B、硅前驱体分散在分散溶剂B中,得到的溶液进行干燥,煅烧,得到硅碳负极材料。本发明所述的硅碳负极材料的制备方法通过高压气流粉碎方式或气流旋转离心力将微米硅破碎处理,再进行碳包覆处理,将碳薄层控制在3-10nm,在减小硅颗粒的体积膨胀的同时薄的碳层可以提高材料的容量,有效提升硅碳负极材料的首次放电效率及整体比容量。硅碳负极材料的首次放电效率及整体比容量。


技术研发人员:孟垂舟 陈玉成 王俊明
受保护的技术使用者:北京清研华创新能源科技有限公司
技术研发日:2021.11.05
技术公布日:2022/2/7
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