用于锂离子电池的阳极活性材料制造技术

本发明专利技术提供了用于锂离子电池的硅基阳极活性材料，及其制备方法以及在锂离子电池的阳极中的用途。本发明专利技术还公开了使用所述阳极活性材料制造的锂离子电池和阳极。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于锂离子电池的阳极活性材料
本专利技术涉及能量存储领域。更具体地，本专利技术涉及用于锂离子电池的阳极活性材料，及其制备方法，以及在锂离子电池阳极中的用途。本专利技术还涉及使用本文所述的阳极活性材料制造的锂离子电池及其阳极。
技术介绍
硅是锂离子电池最有前途的阳极材料之一，因为它具有最高的已知理论容量(～3,800mAh/g)，它在自然界中非常丰富，可以以环境友好的方式开采和炼制。但是，却存在实现高容量硅基阳极活性材料的重大障碍。例如，在连续充电-放电过程中，在锂离子的嵌入和脱嵌期间，锂经历显著的体积变化，这会导致阳极的显著结构退化，导致比容量的损失和电池阻抗的增加。这些缺点可能进一步导致锂离子电池的潜在安全问题。已经开发了许多用于锂离子电池的硅阳极材料以解决充电-放电过程中硅体积变化问题。已经发现，当在阳极活性材料中使用直径小于150nm临界尺寸的硅颗粒时，硅颗粒在锂化/脱锂期间经历较低水平的裂化和破裂。然而，制造直径小于150nm的硅颗粒是非常昂贵的，因此在商业上不可行。替代方法包括在硅颗粒周围形成壳，机械地限制锂在锂化/脱锂期间的体积变化。但是，这些阳极活性材料通常需要本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制备阳极活性材料的方法，包括以下步骤：a)使硅基材料与分散剂接触，从而形成包含硅基材料和分散剂的第一混合物；b)使所述第一混合物与碳基材料接触，从而形成包含硅基材料、碳基材料和分散剂的第二混合物；和c)对所述第二混合物进行热处理，从而形成所述阳极活性材料，其中，所述硅基材料的粒径为100至300nm，所述碳基材料的粒径为10至30μm。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2018.09.28 US 16/145,2671.一种制备阳极活性材料的方法，包括以下步骤：a)使硅基材料与分散剂接触，从而形成包含硅基材料和分散剂的第一混合物；b)使所述第一混合物与碳基材料接触，从而形成包含硅基材料、碳基材料和分散剂的第二混合物；和c)对所述第二混合物进行热处理，从而形成所述阳极活性材料，其中，所述硅基材料的粒径为100至300nm，所述碳基材料的粒径为10至30μm。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述硅基材料选自：硅颗粒、SiOx颗粒、SiO颗粒及其组合，其中x为0.1-1.9。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述碳基材料选自：石墨颗粒、炭黑颗粒及其组合。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述分散剂是以下至少一种化合物：葡萄糖、果糖、蔗糖、纤维素、淀粉、柠檬酸、羧甲基纤维素、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸酯、聚醚酰亚胺、聚乙烯吡咯烷酮、环氧树脂、酚醛树脂和沥青。5.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二混合物中硅基材料与分散剂与碳基材料的质量比为0.5：7：20至3：7：20。6.根据权利要求1所述的方法，还包括：在使第一混合物与碳基材料接触的步骤之前，球磨第一混合物；在对第二混合物进行热处理的步骤之前，球磨第二混合物。7.根据权利要求6所述的方法，还包括：在球磨第二混合物的步骤之后和在对第二混合物进行热处理的步骤之前，干燥第二混合物。8.根据权利要求1所述的方法，其中所述热处理步骤包括：在惰性气体下在300至1000℃的温度下加热所述第二混合物。9.根据权利要求6所述的方法，其中所述阳极活性材料的粒径为8至25μm。10.一种制备阳极活性材料的方法，包括以下步骤：a)使粒径为10-3...

【专利技术属性】
技术研发人员：王森林，解来勇，向静，李卫群，
申请(专利权)人：香港应用科技研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：中国香港,81