一种铝电池硅基负极材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及材料制备技术领域，且公开了一种铝电池硅基负极材料及其制备方法，步骤一：选取原料；步骤二：原料混合；步骤三：导电纺织；步骤四：干燥处理；步骤五：煅烧处理；步骤六：冷却处理；步骤七：包装储存。该铝电池硅基负极材料及其制备方法，能够有效的避免风流的压力过大影响铝电池硅基棒产品形成的质量，同时能够使得煅烧出铝电池硅基棒不会产生开裂的现象，从而能够提高了铝电池硅基棒的质量，而且对产品的冷却效果好。

【技术实现步骤摘要】
一种铝电池硅基负极材料及其制备方法
本专利技术涉及材料制备
，具体为一种铝电池硅基负极材料及其制备方法。
技术介绍
锂电池(即锂离子电池)是一种以碳素活性物质为负极，以含锂的化合物作正极的可充放电的电池。其充放电过程，即为锂离子的嵌入和脱嵌过程：充电时，锂离子从正极脱嵌，通过电解质和隔膜，嵌入负极，负极中嵌入的锂离子越多，电池的充电比容量越高；反之，放电时，锂离子从负极脱嵌，通过电解质和隔膜，嵌入正极，从负极中脱嵌的锂离子越多，电池的放电比容量越高。可见，锂电池负极材料的嵌锂容量(即比容量)对电池的充放电性能有重要的影响。石墨导电性好，具有层状结构，十分适合锂离子的嵌入和脱嵌，但是其比容量较低，仅为372mAh/g，造成锂电池的比容量较低。而硅基材料具有高比容量，高达4200mAh/g，然而在锂离子的嵌入和脱嵌的过程中，这种材料存在具有很大的体积效应(体积膨胀率高达300％-400％)，导致锂电池充放电过程中由于硅基材料的粉化和脱落，一方面影响活性材料和集流体之间的连接，不利于电子传输；另一方面使得硅基材料与电解质之间形成的固体电解质界面膜(solidelectrolyteinterface，简称SEI)膜逐渐增厚，不利于提高锂电池容量，造成锂电池的循环性能急剧下降。现有技术通过将碳与硅进行复合制备得到碳硅复合负极材料，使具有相对弹性结构的碳及该空隙来缓冲硅的体积效应，提高硅的循环性能，其步骤如下：(1)混合：将有机碳前驱体与硅粉混合，得到有机碳前驱体与硅粉的混合物；(2)包覆：将上述混合物在惰性气氛中高温碳化，得到多孔碳层紧密包覆硅的复合材料；(3)腐蚀：用腐蚀液除去所述多孔碳层紧密包覆硅的复合材料中的部分硅，得到碳硅复合负极材料，该碳与硅在进行制作的过程效果较差，从而导致制成的铝电池硅基棒的质量差。
技术实现思路
(一)解决的技术问题针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种铝电池硅基负极材料及其制备方法，具备能够有效的避免风流的压力过大影响铝电池硅基棒产品形成的质量，同时能够使得煅烧出铝电池硅基棒不会产生开裂的现象，从而能够提高了铝电池硅基棒的质量，而且对产品的冷却效果好等优点，解决了现在市面上碳与硅在进行制作的过程效果较差，从而导致制成的铝电池硅基棒的质量差的问题。(二)技术方案为实现上述的目的，本专利技术提供如下技术方案：一种铝电池硅基负极材料的制备方法，具体步骤如下：步骤一：选取原料，选取15wt％～60wt％的纳米硅颗和30wt％～80wt％的酚醛树脂，通过微型电子秤称取15g的纳米硅颗和35g的酚醛树脂，并将选取后的15wt％～60wt％的纳米硅颗和30wt％～80wt％的酚醛树脂各自放入在储存罐内留有备用；步骤二：原料混合；将步骤一选取后15wt％～60wt％的纳米硅颗和30wt％～80wt％的酚醛树脂一同放入在混合罐内进行混合，在将15wt％～60wt％的纳米硅颗和30wt％～80wt％的酚醛树脂放入至混合罐内时，在混合罐内部放入氧化物溶液；步骤三：导电纺织，对步骤二混合得到的溶液放入至导电剂溶液中，导电溶液是放入在密封的储液罐中，目的是为了避免外界的风流入储液罐中影响溶液的导电纺织效果，溶液通过导电后形成浆料；步骤四：干燥处理，对步骤三制成的浆料进行干燥处理，主要采用风干处理，将浆料放入在风干设备中，风干设备的内部设有温度控制系统，使得风干控制设备内的温度保证在常温状态，另外风干装置的内部设有铝电池硅基棒的模具，浆料将模具内风干后即可形成铝电池硅基棒，风干装置内的风干系统比较均匀，能够有效的避免风流的压力过大影响铝电池硅基棒产品形成的质量；步骤五：煅烧处理；将步骤四得到的铝电池硅基棒产品放入在煅烧炉中进行煅烧，煅烧炉为多层，其能够增加每次煅烧的产品数量，煅烧炉的温度呈逐步上升状态，使得煅烧出铝电池硅基棒不会产生开裂的现象，从而能够提高了铝电池硅基棒的质量；步骤六：冷却处理，将步骤五煅烧后的铝电池硅基棒进行快速冷却，冷却装置主要采用水冷系统，在冷却罐的内部排列有多个均匀分布的水冷管，多个水冷管的内部通入循环的水，另外为了保证冷却罐内部的冷却效果，冷却罐的内部设有搅拌风扇，搅拌风扇能够使得冷风罐内的冷气流均匀；步骤七：包装储存，将冷却后的铝电池硅基棒进行打包，并分类储存，在打包的过程中应当避免对铝电池硅基棒打包过紧，从而避免在运输的过程中对铝电池硅基棒之间受力过大容易造成损坏，在储存时也应当保存在常温状态下。优选的，所述氧化物溶液是二氧化硅，二氧化硅溶液的制作具体步骤为：1、首先通过碾碎机器将二氧化硅进行碾碎，碾碎的目的主要是使得二氧化硅快速溶解于水中；2、然后再将碾碎后的二氧化硅放置在溶解罐中溶解，溶解罐的内部设有加热设备，用来加快二氧化硅的溶解速度。优选的，所述导电溶液主要以碳材料为主。一种铝电池硅基负极材料，包括上述权利要求1-3中任一所述的铝电池硅基负极材料。(三)有益效果与现有技术相比，本专利技术提供了一种铝电池硅基负极材料及其制备方法，具备以下有益效果：1、该铝电池硅基负极材料的制备方法，通过步骤一：选取原料；步骤二：原料混合；步骤三：导电纺织；步骤四：干燥处理；步骤五：煅烧处理；步骤六：冷却处理；步骤七：包装储存，能够有效的避免风流的压力过大影响铝电池硅基棒产品形成的质量，同时能够使得煅烧出铝电池硅基棒不会产生开裂的现象，从而能够提高了铝电池硅基棒的质量，而且对产品的冷却效果好。附图说明图1为本专利技术提出的一种铝电池硅基负极材料的制备方法流程图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1，一种铝电池硅基负极材料的制备方法，具体步骤如下：步骤一：选取原料，选取15wt％～60wt％的纳米硅颗和30wt％～80wt％的酚醛树脂，通过微型电子秤称取15g的纳米硅颗和35g的酚醛树脂，并将选取后的15wt％～60wt％的纳米硅颗和30wt％～80wt％的酚醛树脂各自放入在储存罐内留有备用；步骤二：原料混合；将步骤一选取后15wt％～60wt％的纳米硅颗和30wt％～80wt％的酚醛树脂一同放入在混合罐内进行混合，在将15wt％～60wt％的纳米硅颗和30wt％～80wt％的酚醛树脂放入至混合罐内时，在混合罐内部放入氧化物溶液；步骤三：导电纺织，对步骤二混合得到的溶液放入至导电剂溶液中，导电溶液是放入在密封的储液罐中，目的是为了避免外界的风流入储液罐中影响溶液的导电纺织效果，溶液通过导电后形成浆料；步骤四：干燥处理，对步骤三制成的浆料进行干燥处理，主要采用风干处理，将浆料放入在风干设备中，风干设备的内部设有温度控制系统，使得风干控制设备内的温度保证在常温状态，另外风干装置的内部设有铝电池硅基棒的模具，浆料将模具内风干后即可形成铝电池硅基棒，风干装置内的风干系统比较均匀，能够有效的避免风流的压力过大影响铝电池硅基棒产品形成的质量；步骤五：煅烧处理；将步骤四得到的铝电池硅基棒产品放入在煅烧炉中进行煅烧，煅烧炉为多层，其能够增加每次煅烧的产品数量，煅烧炉本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铝电池硅基负极材料的制备方法，具体步骤如下：步骤一：选取原料，选取15wt％～60wt％的纳米硅颗和30wt％～80wt％的酚醛树脂，通过微型电子秤称取15g的纳米硅颗和35g的酚醛树脂，并将选取后的15wt％～60wt％的纳米硅颗和30wt％～80wt％的酚醛树脂各自放入在储存罐内留有备用；步骤二：原料混合；将步骤一选取后15wt％～60wt％的纳米硅颗和30wt％～80wt％的酚醛树脂一同放入在混合罐内进行混合，在将15wt％～60wt％的纳米硅颗和30wt％～80wt％的酚醛树脂放入至混合罐内时，在混合罐内部放入氧化物溶液；步骤三：导电纺织，对步骤二混合得到的溶液放入至导电剂溶液中，导电溶液是放入在密封的储液罐中，目的是为了避免外界的风流入储液罐中影响溶液的导电纺织效果，溶液通过导电后形成浆料；步骤四：干燥处理，对步骤三制成的浆料进行干燥处理，主要采用风干处理，将浆料放入在风干设备中，风干设备的内部设有温度控制系统，使得风干控制设备内的温度保证在常温状态，另外风干装置的内部设有铝电池硅基棒的模具，浆料将模具内风干后即可形成铝电池硅基棒，风干装置内的风干系统比较均匀，能够有效的避免风流的压力过大影响铝电池硅基棒产品形成的质量；步骤五：煅烧处理；将步骤四得到的铝电池硅基棒产品放入在煅烧炉中进行煅烧，煅烧炉为多层，其能够增加每次煅烧的产品数量，煅烧炉的温度呈逐步上升状态，使得煅烧出铝电池硅基棒不会产生开裂的现象，从而能够提高了铝电池硅基棒的质量；步骤六：冷却处理，将步骤五煅烧后的铝电池硅基棒进行快速冷却，冷却装置主要采用水冷系统，在冷却罐的内部排列有多个均匀分布的水冷管，多个水冷管的内部通入循环的水，另外为了保证冷却罐内部的冷却效果，冷却罐的内部设有搅拌风扇，搅拌风扇能够使得冷风罐内的冷气流均匀；步骤七：包装储存，将冷却后的铝电池硅基棒进行打包，并分类储存，在打包的过程中应当避免对铝电池硅基棒打包过紧，从而避免在运输的过程中对铝电池硅基棒之间受力过大容易造成损坏，在储存时也应当保存在常温状态下。...

【技术特征摘要】
1.一种铝电池硅基负极材料的制备方法，具体步骤如下：步骤一：选取原料，选取15wt％～60wt％的纳米硅颗和30wt％～80wt％的酚醛树脂，通过微型电子秤称取15g的纳米硅颗和35g的酚醛树脂，并将选取后的15wt％～60wt％的纳米硅颗和30wt％～80wt％的酚醛树脂各自放入在储存罐内留有备用；步骤二：原料混合；将步骤一选取后15wt％～60wt％的纳米硅颗和30wt％～80wt％的酚醛树脂一同放入在混合罐内进行混合，在将15wt％～60wt％的纳米硅颗和30wt％～80wt％的酚醛树脂放入至混合罐内时，在混合罐内部放入氧化物溶液；步骤三：导电纺织，对步骤二混合得到的溶液放入至导电剂溶液中，导电溶液是放入在密封的储液罐中，目的是为了避免外界的风流入储液罐中影响溶液的导电纺织效果，溶液通过导电后形成浆料；步骤四：干燥处理，对步骤三制成的浆料进行干燥处理，主要采用风干处理，将浆料放入在风干设备中，风干设备的内部设有温度控制系统，使得风干控制设备内的温度保证在常温状态，另外风干装置的内部设有铝电池硅基棒的模具，浆料将模具内风干后即可形成铝电池硅基棒，风干装置内的风干系统比较均匀，能够有效的避免风流的压力过大影响铝电池硅基棒产品形成的质量；步骤五：煅烧处理；将步骤四得到的铝电池硅基棒产品放入在煅烧...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗先好，
申请(专利权)人：河源安诺捷新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44