一种锂离子电池负极用材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种锂离子电池负极用材料及其制备方法，包括以下重量份的原料：邻苯二甲酸二辛酯5‑10份、石墨10‑16份、碳酸锂16‑22份、纳米碳化硅4‑8份、铜箔13‑20份、泥炭藓15‑25份和氧化镁5‑8份。本发明专利技术原料来源广泛，通过对不同的原料进行相应工艺的制备，使得各种原料之间产生协同作用，制备的成品导电性能好，比容量高，循环性能好，延长了锂电池的使用寿命，符合锂电池的发展需求，使锂电池的应用范围更广。

Material for negative electrode of lithium ion battery and preparation method thereof

The invention discloses a lithium-ion battery anode material and a preparation method thereof, comprising the following weights of raw materials: dioctyl phthalate 5 10 phr, graphite 10 16 phr, lithium carbonate 16 22 phr, nanometer silicon carbide 4 8 phr, copper foil 13 20 phr, peat moss 15 25 phr and magnesium oxide 5 8 phr. The invention has a wide range of raw materials, through the preparation of different raw materials by the corresponding process, the synergistic effect among various raw materials is produced, the prepared product has good conductivity, high specific capacity, good cycling performance, prolongs the service life of lithium batteries, meets the development needs of lithium batteries, and makes the application range of lithium batteries wider.

【技术实现步骤摘要】
一种锂离子电池负极用材料及其制备方法
本专利技术涉及锂离子电池领域，具体是一种锂离子电池负极用材料。
技术介绍
由于以石油和煤为主的化石燃料的不断消耗，以及对于环境污染的不断加重，已经严重影响人类健康和生存环境。越来越多的人将目光投向新能源技术，开发新能源成为众多国家的能源战略重点，锂电池是其中的一个重要方向，锂离子电池以其优异的性能正成为最有潜力的动力源之一。锂电池是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池，与铅酸、镍镉、镍氢等传统的二次电池相比，锂离子电池具有工作电压高、体积小、质量轻、容量密度高、无记忆效应、无污染，以及自放电小、循环寿命长等优点，逐渐取代了传统的铅酸电池等化学电源。特别是随着能源与环境问题的日益凸显，锂离子电池得到了越来越多的重视。负极材料是评价锂离子电池综合性能优劣的关键因素之一。目前锂离子电池中石墨负极材料存在较低的理论容量(一般为372mAh/g)，并且其容量进一步提高的空间很小，远不能满足未来高容量长寿命电子设备的需求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种锂离子电池负极用材料，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种锂离子电池负极用材料，包括以下重量份的原料：邻苯二甲酸二辛酯5-10份、石墨10-16份、碳酸锂16-22份、纳米碳化硅4-8份、铜箔13-20份、泥炭藓15-25份和氧化镁5-8份。作为本专利技术进一步的方案：石墨包括双层石墨、多层石墨、膨胀石墨和氧化石墨中的任意一种。作为本专利技术进一步的方案：纳米碳化硅的粒径为25-60nm，铜片的厚度为0.8-4.5mm。所述锂离子电池负极用材料的制备方法，具体步骤如下：步骤一，将泥炭藓粉碎至50-60目，然后向其中加入其重量2.5-4.2倍的质量分数为70-88％的乙醇溶液，搅拌浸泡萃取30-50分钟，加温蒸煮75-110分钟，控制蒸煮温度为80-95摄氏度，得到蒸煮液，将蒸煮液放入蒸馏釜内并且控制温度为95-100摄氏度，将蒸煮液蒸馏浓缩，得到泥炭藓萃取液，将泥炭藓萃取液平均分成两份；步骤二，将石墨加热至210-240摄氏度后迅速浸入3-8摄氏度的醋酸溶液中浸泡30-45分钟，然后球磨至120-160目并且采用清水洗至中性，烘干后得到石墨粉，将石墨粉加入一份泥炭藓萃取液中并且超声波振荡25-40分钟，得到改性石墨粉；步骤三，将邻苯二甲酸二辛酯、碳酸锂和氧化镁混合并且研磨均匀，得到第一混合物，将第一混合物加入至另一份泥炭藓萃取液中并且用打浆机分散浆液，频率为10-15rpm，得到第二混合物；步骤四，将改性石墨粉、纳米碳化硅和第二混合物混合并且加入至其体积15-20倍的质量分数为50-65％的乙醇溶液中，超声振荡均匀，用离心、过滤或者抽滤的方式将固体与乙醇溶液分离，得到第三混合物；步骤五，将第三混合物与其重量0.1-0.2倍的无水乙醇充分混合，然后用60-90rpm的搅拌速度搅拌均匀，得到浆料；步骤六，将浆料采用化学气相沉积法对铜箔进行包膜，膜厚度为1-2um，然后在20-22Kv的电场中处理10-28分钟，即可得到成品。作为本专利技术进一步的方案：化学气相沉积的沉积温度为820-880摄氏度，沉积时间为2.5-4小时。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术原料来源广泛，通过对不同的原料进行相应工艺的制备，使得各种原料之间产生协同作用，制备的成品导电性能好，比容量高，循环性能好，延长了锂电池的使用寿命，符合锂电池的发展需求，使锂电池的应用范围更广。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。实施例1一种锂离子电池负极用材料，包括以下重量份的原料：邻苯二甲酸二辛酯5份、石墨10份、碳酸锂16份、纳米碳化硅4份、铜箔13份、泥炭藓15份和氧化镁5份。石墨采用双层石墨。所述锂离子电池负极用材料的制备方法，具体步骤如下：步骤一，将泥炭藓粉碎至50目，然后向其中加入其重量2.8倍的质量分数为76％的乙醇溶液，搅拌浸泡萃取38分钟，加温蒸煮90分钟，控制蒸煮温度为88摄氏度，得到蒸煮液，将蒸煮液放入蒸馏釜内并且控制温度为98摄氏度，将蒸煮液蒸馏浓缩，得到泥炭藓萃取液，将泥炭藓萃取液平均分成两份；步骤二，将石墨加热至220摄氏度后迅速浸入5摄氏度的醋酸溶液中浸泡38分钟，然后球磨至150目并且采用清水洗至中性，烘干后得到石墨粉，将石墨粉加入一份泥炭藓萃取液中并且超声波振荡30分钟，得到改性石墨粉；步骤三，将邻苯二甲酸二辛酯、碳酸锂和氧化镁混合并且研磨均匀，得到第一混合物，将第一混合物加入至另一份泥炭藓萃取液中并且用打浆机分散浆液，频率为12rpm，得到第二混合物；步骤四，将改性石墨粉、纳米碳化硅和第二混合物混合并且加入至其体积18倍的质量分数为55％的乙醇溶液中，超声振荡均匀，用离心、过滤或者抽滤的方式将固体与乙醇溶液分离，得到第三混合物；步骤五，将第三混合物与其重量0.1倍的无水乙醇充分混合，然后用75rpm的搅拌速度搅拌均匀，得到浆料；步骤六，将浆料采用化学气相沉积法对铜箔进行包膜，膜厚度为1.6um，然后在21Kv的电场中处理16分钟，即可得到成品。实施例2一种锂离子电池负极用材料，包括以下重量份的原料：邻苯二甲酸二辛酯7.5份、石墨12份、碳酸锂19份、纳米碳化硅5.5份、铜箔16份、泥炭藓18份和氧化镁6份。纳米碳化硅的粒径为45nm，铜片的厚度为2.2mm。所述锂离子电池负极用材料的制备方法，具体步骤如下：步骤一，将泥炭藓粉碎至60目，然后向其中加入其重量3.6倍的质量分数为75％的乙醇溶液，搅拌浸泡萃取45分钟，加温蒸煮100分钟，控制蒸煮温度为88摄氏度，得到蒸煮液，将蒸煮液放入蒸馏釜内并且控制温度为100摄氏度，将蒸煮液蒸馏浓缩，得到泥炭藓萃取液，将泥炭藓萃取液平均分成两份；步骤二，将石墨加热至220摄氏度后迅速浸入6摄氏度的醋酸溶液中浸泡40分钟，然后球磨至160目并且采用清水洗至中性，烘干后得到石墨粉，将石墨粉加入一份泥炭藓萃取液中并且超声波振荡30分钟，得到改性石墨粉；步骤三，将邻苯二甲酸二辛酯、碳酸锂和氧化镁混合并且研磨均匀，得到第一混合物，将第一混合物加入至另一份泥炭藓萃取液中并且用打浆机分散浆液，频率为10rpm，得到第二混合物；步骤四，将改性石墨粉、纳米碳化硅和第二混合物混合并且加入至其体积18倍的质量分数为56％的乙醇溶液中，超声振荡均匀，用离心、过滤或者抽滤的方式将固体与乙醇溶液分离，得到第三混合物；步骤五，将第三混合物与其重量0.15倍的无水乙醇充分混合，然后用80rpm的搅拌速度搅拌均匀，得到浆料；步骤六，将浆料采用化学气相沉积法对铜箔进行包膜，膜厚度为1.6um，然后在22Kv的电场中处理24分钟，即可得到成品。实施例3一种锂离子电池负极用材料，包括以下重量份的原料：邻苯二甲酸二辛酯9份、石墨15份、碳酸锂21份、纳米碳化硅7.5份、铜箔19份、泥炭藓23份和氧化镁7份。石墨采用膨胀石墨。所述锂离子电池负极用材料的制备方法，具体步骤如下：步骤一，将泥炭藓粉碎至50目，然后向其中加入其重量4倍的质量分数为84％的乙醇溶液，搅拌浸泡萃取40分钟，加温蒸煮105分钟，控制蒸煮温度为90摄氏度，得到蒸煮液，将蒸煮液放入本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂离子电池负极用材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：邻苯二甲酸二辛酯5‑10份、石墨10‑16份、碳酸锂16‑22份、纳米碳化硅4‑8份、铜箔13‑20份、泥炭藓15‑25份和氧化镁5‑8份。

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池负极用材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：邻苯二甲酸二辛酯5-10份、石墨10-16份、碳酸锂16-22份、纳米碳化硅4-8份、铜箔13-20份、泥炭藓15-25份和氧化镁5-8份。2.根据权利要求1所述的锂离子电池负极用材料，其特征在于，所述石墨包括双层石墨、多层石墨、膨胀石墨和氧化石墨中的任意一种。3.根据权利要求1所述的锂离子电池负极用材料，其特征在于，所述纳米碳化硅的粒径为25-60nm，铜片的厚度为0.8-4.5mm。4.一种如权利要求1-3任一所述的锂离子电池负极用材料的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：步骤一，将泥炭藓粉碎至50-60目，然后向其中加入其重量2.5-4.2倍的质量分数为70-88％的乙醇溶液，搅拌浸泡萃取30-50分钟，加温蒸煮75-110分钟，控制蒸煮温度为80-95摄氏度，得到蒸煮液，将蒸煮液放入蒸馏釜内并且控制温度为95-100摄氏度，将蒸煮液蒸馏浓缩，得到泥炭藓萃取液，将泥炭藓萃取液平均分成两份；步骤二，将石墨加热至210-240摄氏度后迅速浸入3-8摄氏度...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐振华，
申请(专利权)人：唐振华，
类型：发明
国别省市：河北,13