含人造SEI层高体积比容量及循环性能的硅碳负极材料的制作方法

文档序号:11956686阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种含人造SEI层兼具高体积比容量和循环性能的硅碳负极材料及应用,其特征在于是一种二次造粒的、外壳层为无定形碳包覆层、内壳层为致密LiF膜、内核为均匀分散纳米硅的中间相石墨的二次包覆造粒结构。

2.根据权利要求 1 所述的中间相石墨是经过将中位粒径为40~60μum的中间相石墨微球经过破碎整形,形成的中位粒径为5~9μm,比表面积为4~8m2/g的中间相石墨微粉。

3.根据权利要求1所述的均匀分散于中间相石墨上的纳米硅的平均粒径为100~300nm的硅材料。

4.根据权利要求3所述的纳米硅均匀分散于中间相石墨是通过球磨处理达到均匀分散效果的,分散时间不少于3h。

5.根据权利要求1所述的内壳层LiF致密膜是通过LiAc和NH4F化学反应形成的,化学反应的过程是通过向中间相石墨-纳米硅复合物与LiAc均匀溶液中慢速滴加NH4F溶液控制慢速反应形成的,反应时间为20~80min。

6.根据权利要求5所述的化学反应的配比为中间相石墨-纳米硅复合物(70~90%): LiF(30~10%),其中LiAc与NH4F的摩尔比为1:1。

7.根据权利要求1所述的内壳层包覆中间相石墨-纳米硅复合物是通过喷雾干燥方式形成的。

8.根据权利要求7所述的喷雾干燥的排风温度在95~110℃之间。

9.根据权利要求1所述的无定形包覆的外壳层是通过表面包覆的PVDF(聚偏氟乙烯)碳化形成的,碳化温度为800~1000℃之间。

10.根据权利要求1所述的材料二次造粒、外壳层包覆聚偏氟乙烯、外壳层固型、外壳层碳化的工序是在一台可连续升温的盘式造粒机内制备的。

11.根据权利要求10所述的造粒后的粒径是造粒前粒径的1.5~3倍。

12.根据权利要求10所述的造粒设备的可控升温范围为室温到1100℃之间。

13.根据权利要求10所述的造粒固型碳化一体设备加工前后的振实密度比,加工后振实密度:加工前振实密度≥1.1。

14.根据权利要求10所述的造粒固型碳化一体设备加工后粉体压实密度≥1.85g/cc。

15.根据权利要求10所述的造粒固型碳化一体设备加工后材料在电池极片生产过程中的压实密度≥1.50g/cc。

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