专利汇可以提供一种硅碳锂离子负极材料的制备方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及 负极材料 制备技术领域,更具体而言,涉及一种 硅 碳 锂离子负极材料的制备方法,先经过原料混成,再进行包覆,最后进行深度 石墨 化提纯,不同于简的表面催化 石墨化 ,用此材料制成的 电池 综合性能高,具有优质的可靠性强、克容量大、高 能量 密度 、长寿命、正极利用率高、首次放电效率高等特点的负极材料。制备的锂离子负极材料的粒度D50为10-20μm, 压实 密度≥1.85g/cm3,首次放电容量370-400mAh/g,首次放电效率≥95%。,下面是一种硅碳锂离子负极材料的制备方法专利的具体信息内容。
1.一种硅碳锂离子负极材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、将骨料、粉料、导电剂分别加入干法高效滚筒式球磨机中,机械混合4-8h,转速控制在300-500rpm;
S2、混粉:将骨料、粉料、导电剂、催化剂加入混粉设备进行混合;
S3、包覆:将S2中混合后粉料与包覆粘结剂置于浸渍罐中,在250-650℃的温度和压力
7-12KPa下进行浸渍8-15h
S4、焙烧:将S3中浸渍后物料置于焙烧炉中进行焙烧炭化;
S5、石墨化:将S4中炭化后的原料置于石墨化炉中进行石墨化提纯,在隔绝空气的条件下,通过电流强度为20A的电流将焙烧品加热,时间为450-600小时,石墨化的最高温度为
2850-3100℃,所得到硅碳锂离子负极材料;
S6、机械加工:将硅碳锂离子负极材料机械加工修饰成所需形状。
2.根据权利要求1所述的一种硅碳锂离子负极材料的制备方法,其特征在于:所述骨料、粉料、导电剂、催化剂的重量比为70:30:25:11;所述S2中混合后粉料与包覆粘结剂重量比为70:30-72:28。
3.根据权利要求1所述的一种硅碳锂离子负极材料的制备方法,其特征在于:所述骨料为石墨粉;所述粉料为碳纤维、沥青焦;所述导电剂为导电炭黑;所述催化剂为硅粉;所述包覆粘结剂为环氧树脂。
4.根据权利要求1所述的一种硅碳锂离子负极材料的制备方法,其特征在于:所述碳纤维、沥青焦的重量比为45:55。
5.根据权利要求1所述的一种硅碳锂离子负极材料的制备方法,其特征在于:所述石墨粉的粒度为10-30μm、体积密度≥2.0g/cm3、电阻率≤10μΩcm;所述碳纤维的粒度为5-15μm、体积密度2.12g/cm3、电阻率≤20μΩcm;所述沥青焦的粒度为0.5-1.0μm、真密度≥2.10/cm3,含硫量≤0.3%、挥发份≤0.3%;所述所述导电炭黑粒度为10-20μm、电阻率≤5μΩcm;所述硅粉的粒度为5-10μm、18℃体积密度2.33g/cm³;所述环氧树脂的软化点为85~95℃。
6.根据权利要求1所述的一种硅碳锂离子负极材料的制备方法,其特征在于,所述S4中焙烧升温程序为:
在120-320℃时,升温速率为2.5℃/h;
320-520℃时,升温速率为3.5℃/h;
520-820℃时,升温速率为4℃/h;
820-1100℃时,升温速率为3℃/h;
停止焙烧后保持24h后自然降温至室温出炉。
7.根据权利要求1所述的一种硅碳锂离子负极材料的制备方法,其特征在于:所述硅碳
3
锂离子负极材料的粒度为10-20μm,压实密度≥2.0g/cm ,首次放电容量370-400mAh/g,首次放电效率≥95%。
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