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碳包覆氧化亞硅負極材料的工業制備方法與流程

681   編輯:中冶有色網   來源:浙江省建筑材料科學研究所有限公司  
2023-10-25 10:54:46
1.本發明涉及氧化亞硅負極材料制備技術,特別是一種碳包覆氧化亞硅負極材料的工業制備方法。 背景技術: 2.鋰離子電池自從商業化后,因具有能量密度高、循環壽命長、環境友好等優點而成為當今電池儲能的主流。其正負極作為結構的重要組成部分,決定了鋰離子電池包括容量在內主要性能。目前普遍采用的石墨負極材料已接近理論容量的極限(372mah/g),而硅基負極材料(硅、氧化亞硅)因其理論容量高(最高可達4200mah/g)而成為新一代負極材料的最優選項。但硅基負極材料也存在充放電過程中體積膨脹大(300%)、導電性能差、首次充放電效率低等缺陷,需要進行改性處理后,以一定比例摻入石墨負極材料中使用,從而將現有的石墨負極材料實際容量從350mah/g左右進一步提升至420~600mah/g。 3.作為硅基負極材料的一種,氧化亞硅雖然理論容量上較硅負極材料小,但由于其充放電過程中膨脹較小(200%),循環穩定性能好,材料顆粒尺寸只需做到微米級,因而在動力電池等領域有著廣泛的應用前景。 4.目前普遍采用的是化學氣相沉積法(cvd)來對氧化亞硅粉料進行碳包覆改性處理,通常推出的氧化亞硅負極材料均以摻入石墨(95%~90%)的復合材料為主,其生產效率較低(每批次在100千克左右),且能耗高,導致其生產成本高,產品的主要性能指標首次可逆比容量和首次效率最高只能達到1600mah/g和75%左右。如專利分開號為cn110828811a,公開的一種鋰離子電池用球形氧化亞硅-石墨復合負極材料及其制備方法,先將氧化亞硅原料與天然石墨原料分別進行球磨處理,然后與瀝青、異丙醇鋁和其它有機碳源混合進行噴霧干燥,最后在惰性氣氛下進行高溫歧化反應和碳化處理。該產品為亞硅石墨復合材料,成分包括亞硅、石墨、無定形碳,制作方式主要是將亞硅和石墨分別與酒精混合后球磨成漿料,將兩種漿料和瀝青異丙醇鋁混合球磨,然后經噴霧干燥后在氣保下進行煅燒到1100度制得。 技術實現要素: 5.本發明的目的是為了解決上述問題,提供一種碳包覆氧化亞硅負極材料的工業制備方法,它具有滿足工業制備要求,在降低產品能耗和生產成本同時,提高產品性能首次可逆比容量、首次效率以及循環壽命等特點。 6.本發明的上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的:一種碳包覆氧化亞硅負極材料的工業制備方法,其特征是包括以下步驟: 7.(一)包覆溶液
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