The invention provides a carbon-silicon negative electrode material for a thin film composite lithium battery and a preparation method thereof. Copper, aluminium and silicate were washed and dried in vacuum, then added into the high temperature furnace. The copper-aluminium-silicon alloy was obtained by heating and mixing. The alloy film was cut by laser. Then the mixture of flake graphite, acetylene black and polylactic acid was hot sprayed on the surface of the alloy film. The carbon-silicon negative material of thin film composite lithium battery was obtained by drying, stripping and sheeting. In this method, copper-aluminium-silicon alloy thin films were prepared by laser cutting technology, and graphite negative materials were coated on the copper-aluminium-silicon alloy thin films, so that carbon and silicon could be combined reasonably. There were many defects in the structure of alloy materials, such as pore, shrinkage, dislocation, vacancy and vacancy, which could reduce volume expansion, prolong the cycle life of negative materials, and the obtained negative poles. The material has high specific capacity and good cycling performance.
【技术实现步骤摘要】
一种薄膜复合型锂电池碳硅负极材料及制备方法
本专利技术涉及锂电池领域,具体涉及负极材料的制备,特别是涉及一种薄膜复合型锂电池碳硅负极材料及制备方法。
技术介绍
锂电池作为电池的一种,因其电压平台高、能量密集度高,相对铅酸电池,同等电压平台时锂电池体积只有铅酸电池1/6~1/5。因其使用寿命较长、绿色环保的优点而广受人们欢迎,广泛应用于信息、电讯及动力产业。作为锂电池的四大关键材料之一,负极材料技术与市场均较为成熟,现阶段负极材料研究的主要方向如下:石墨化碳材料、无定型碳材料、氮化物、硅基材料、锡基材料、新型合金和其他材料。目前已经实际用于锂离子电池的负极材料基本上都是碳素材料,如人工石墨、天然石墨、中间相碳微球、石油焦、碳纤维、热解树脂碳等。其中,最常见的商业锂电池负极材料主要是碳类和硅碳类材料,硅碳类材料是对碳类材料的革新,在碳类材料中加入3~15%的硅,使负极材料的比容量达到420mAh/g左右,作为负极材料可以大幅度提高电池的能量密度,但其循环寿命和循环效率远比碳材料要差,硅的导电性差是其循环效率低的原因之一,硅的比表面积越大,其循环效率也会越低。如何有效解决硅负极材料的循环寿命短和循环效率低问题成为锂电池硅碳负极材料发展的重大难题,至今没有可行的技术方案。中国专利技术专利申请号201611211693.4公开了一种高结合度锂电池碳硅负极材料的制备方法,首先将洗净的稻壳进行干燥,冷却至室温后将其球磨得稻壳粉末,将其置于真空热解装置中,并通氮气来排除空气,随后抽真空,对热解炉升温后冷却,得热解稻壳灰,接着将其与盐酸溶液混合,在超声波分散、过滤,收集滤饼 ...
【技术保护点】
1.一种薄膜复合型锂电池碳硅负极材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)将铜、铝、硅分别进行酸洗,接着真空烘干,得到预处理的铜、铝、硅;(2)将步骤(1)得到的预处理的铜、铝、硅按一定顺序加入高温炉中,升温混合,使铜‑铝‑硅合金混合完全,得到铜‑铝‑硅合金;(3)将步骤(2)得到的铜‑铝‑硅合金置于真空环境下待降至室温,接着用电子薄膜激光切割机,将铜‑铝‑硅合金混合物按需求切割,得到合金薄膜;(4)将鳞片石墨、乙炔黑和聚乳酸加入真空搅拌机中,研磨混合均匀,接着过120目筛,得到负极材料混合物;(5)将步骤(4)得到的负极材料混合物热熔喷涂于步骤(3)制得的合金薄膜上,烘干、碾压、分条、制片,即得薄膜复合型锂电池碳硅负极材料。
【技术特征摘要】
1.一种薄膜复合型锂电池碳硅负极材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)将铜、铝、硅分别进行酸洗,接着真空烘干,得到预处理的铜、铝、硅;(2)将步骤(1)得到的预处理的铜、铝、硅按一定顺序加入高温炉中,升温混合,使铜-铝-硅合金混合完全,得到铜-铝-硅合金;(3)将步骤(2)得到的铜-铝-硅合金置于真空环境下待降至室温,接着用电子薄膜激光切割机,将铜-铝-硅合金混合物按需求切割,得到合金薄膜;(4)将鳞片石墨、乙炔黑和聚乳酸加入真空搅拌机中,研磨混合均匀,接着过120目筛,得到负极材料混合物;(5)将步骤(4)得到的负极材料混合物热熔喷涂于步骤(3)制得的合金薄膜上,烘干、碾压、分条、制片,即得薄膜复合型锂电池碳硅负极材料。2.根据权利要求1所述一种薄膜复合型锂电池碳硅负极材料的制备方法,其特征在于:步骤(1)所述酸洗采用质量浓度为20~30%的硫酸溶液、盐酸溶液中的一种,酸洗次数为3~5次。3.根据权利要求1所述一种薄膜复合型锂电池碳硅负极材料的制备方法,其特征在于:步骤(1)所述真空烘干的温度为80~90℃,时间为16~18h。4.根据权利要求1所述一种薄膜复合型锂电池碳硅负极材料的制备方法,其特征在于:步骤(2)所述预处理的铜、铝、...
【专利技术属性】
技术研发人员:陈庆,文奇,
申请(专利权)人:成都新柯力化工科技有限公司,
类型:发明
国别省市:四川,51
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