一种锂离子电池用复合负极材料的制备方法技术

本发明专利技术属于锂离子电池技术领域，涉及一种锂离子电池用复合负极材料的制备方法，该方法包括以下步骤：（1）超细纳米硅浆料的制备和纳米二氧化钛/碳酸锂浆料的制备；（2）浆料复合和均相分散；（3）雾化干燥；（4）碳包覆；（5）高温烧结。本发明专利技术将超细纳米硅和纳米钛酸锂均相复合，纳米硅提高复合负极材料的容量，纳米钛酸锂稳定复合负极材料的结构，提供良好的机械支撑，缓解硅的膨胀，再通过碳包覆，改善其表面的导电性能，并隔离电解液对负极材料的浸蚀。所制备的锂离子电池负极材料具有高比容量和优异的循坏稳定性，且原料便宜，工艺简单，环境友好无污染，适合大规模生产。

A preparation method of composite anode material for lithium ion battery

【技术实现步骤摘要】
一种锂离子电池用复合负极材料的制备方法
本专利技术属于锂离子电池
，涉及一种锂离子电池用复合负极材料的制备方法。
技术介绍
在当今环境污染、能源紧缺的背景下，锂离子电池因其清洁无污染、高效可循环的的特质，是目前新能源汽车主要的动力电源。锂离子电池中的电极材料对电池性能有决定性的影响，其中负极材料对锂离子电池性能的提高起着至关重要的作用。开发出比容量更大、循环性能更好、充放电更快更安全的新型锂离子电池，也成为众多科技工作者为之不懈努力的目标。硅具有超高的理论比容量(4200mAh/g)和较低的脱锂电位(<0.5V)，且硅的电压平台略高于石墨，在充电时难引起表面析锂，安全性能更好，现已成为了备受瞩目的下一代大容量电池的负极候选材料。然而，硅在充放电时高达300％的体积变化，使其在充放电循环中承受很大的机械作用力并逐渐粉化坍塌，与集流体失去电接触，最终导致电池失效，表现出极差的循环性能。钛酸锂是一种“零应变”材料，锂离子在钛酸锂中的脱嵌是可逆的，而且锂离子在嵌入或脱出钛酸锂的过程中，其晶型不发生变化，体积变化小于1％，从而本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂离子电池用复合负极材料的制备方法，其特征在于，该方法至少包括如下步骤：/n第一步，超细纳米硅浆料的制备：将纳米硅粉和分散剂加入到溶剂中，混合均匀后，导入高能球磨机中，经惰性气体保护，研磨5～100h，得到超细纳米硅浆料；/n第二步，纳米二氧化钛/碳酸锂的制备：将二氧化钛、碳酸锂和分散剂加入到溶剂中，混合均匀后，导入高能球磨机中，经惰性气体保护，高效研磨5～100h，得到纳米二氧化钛/碳酸锂的混合浆料；/n第三步，浆料复合和均相分散：将第一步和第二步中所得浆料同时导入高速分散机中，经惰性气体保护，高速分散1～20h，得到纳米级分散均匀的复合浆料；/n第四步，雾化干燥：将第三步中的复合浆...

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池用复合负极材料的制备方法，其特征在于，该方法至少包括如下步骤：
第一步，超细纳米硅浆料的制备：将纳米硅粉和分散剂加入到溶剂中，混合均匀后，导入高能球磨机中，经惰性气体保护，研磨5～100h，得到超细纳米硅浆料；
第二步，纳米二氧化钛/碳酸锂的制备：将二氧化钛、碳酸锂和分散剂加入到溶剂中，混合均匀后，导入高能球磨机中，经惰性气体保护，高效研磨5～100h，得到纳米二氧化钛/碳酸锂的混合浆料；
第三步，浆料复合和均相分散：将第一步和第二步中所得浆料同时导入高速分散机中，经惰性气体保护，高速分散1～20h，得到纳米级分散均匀的复合浆料；
第四步，雾化干燥：将第三步中的复合浆料通过喷雾干燥，得到前驱体；
第五步，碳包覆：将第四步中得到的前驱体与碳源进行均相复合，高温烧结后，得到复合负极材料。


2.根据权利要求1所述的锂离子电池用复合负极材料的制备方法，其特征在于，第一步中所述的纳米硅粉的纯度＞99.8％，中值粒径为10～300nm；第二步中所述的二氧化钛原料纯度＞99.8％，中值粒径为1～100μm。


3.根据权利要求1所述的锂离子电池用复合负极材料的制备方法，其特征在于，第一步和第二步中所述的分散剂为三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、焦磷酸钠、聚乙烯吡咯烷酮、乙烯基双硬脂酰胺、三乙基己基磷酸、十二烷基硫酸钠、甲基戊醇、纤维素衍生物、聚丙烯酰胺、古尔胶、脂肪酸聚乙二醇酯和聚丙烯酸二羟基苯乙胺中的至少一种。


4.根据权利要求1所述的锂离子电池用复合负极材料的制备方法，其特征在于，第一步和第二步中...

【专利技术属性】
技术研发人员：张少波，秦军，王海帆，
申请(专利权)人：深圳市普锐能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44