一种电极材料碳包覆的方法技术

本发明专利技术提供一种电极材料碳包覆的方法，包括以下步骤：步骤1)，在非氧化性气体气氛下，将待包覆的电极材料进行升温处理；步骤2)，升高到指定温度后，将工艺气体1经过等离子体辅助系统后通入炉内；步骤3)，保温一段时间后将工艺气体2通入炉内并继续保温处理一段时间；步骤4)，降温至室温后得到碳包覆的电极材料或电极片。该方案采用特定的碳源工艺气体程序和优化的气相沉积工艺，得到表面无需且有一定卷曲形貌的电极材料，该碳包覆结构对于电导率和SEI膜稳性提高，体积变化的缓冲以及循环性能的提升有明显的作用。

A method of carbon coating for electrode materials

【技术实现步骤摘要】
一种电极材料碳包覆的方法
本专利技术涉及一种金属二次电池领域，具体涉及电极材料的制备方法，更具体涉及一种电极材料碳包覆的方法。
技术介绍
锂离子电池首次充放电的过程中,在电极材料与电解液的界面上会形成一个界面层,该界面层可以传导锂离子，不可以传导电子，满足电解质的特征,这个界面层被称为“固体电解质界面膜”(solidelectrolyteinterface缩写为SEI)。一般来说，正极表面也有一层钝化膜，但是其对于电池性能的影响要远远小于负极表面的SEI膜。因此在锂离子电池的化成过程中，主要是通过电流、电位、温度和添加剂的调节使负极表面的SEI膜稳定均匀致密。目前,已经有多种分析方法可以分析SEI膜的性质,其厚度约为100～120nm,组成主要有各种无机成分如Li2CO3、LiF、Li2O等，还有各种有机成分如ROCO2Li、ROLi、(ROCO2Li)2等。SEI膜对电极材料的性能乃至电池的性能有至关重要的影响。首先，形成SEI膜消耗了部分锂离子,贡献了首次充放电不可逆容量,降低了全电池的充放电效率；另一方面,SEI膜可以在电解液中稳定存在,本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电极材料碳包覆的方法，包括以下步骤：/n步骤1)，在非氧化性气体气氛下，将待包覆的电极材料进行升温处理；/n步骤2)，升高到指定温度后，将工艺气体1经过等离子体辅助系统后通入炉内；/n步骤3)，保温一段时间后将工艺气体2通入炉内并继续保温处理一段时间；/n步骤4)，降温至室温后得到碳包覆的电极材料；/n所述工艺气体1和工艺气体2指包括气体中含有碳原子的气体。/n

【技术特征摘要】
1.一种电极材料碳包覆的方法，包括以下步骤：
步骤1)，在非氧化性气体气氛下，将待包覆的电极材料进行升温处理；
步骤2)，升高到指定温度后，将工艺气体1经过等离子体辅助系统后通入炉内；
步骤3)，保温一段时间后将工艺气体2通入炉内并继续保温处理一段时间；
步骤4)，降温至室温后得到碳包覆的电极材料；
所述工艺气体1和工艺气体2指包括气体中含有碳原子的气体。


2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1)中所述电极材料为正极材料和负极材料，所述正极材料选自三元正极材料，磷酸铁锂正极材料，所述负极选自石墨粉体，锡碳复合材料，硅碳复合材料，硅基材料；所述非氧化性气体包含以下气体中的一种或几种：氢气、氩气、氦气、氮气、二氧化碳、一氧化碳。


3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当步骤1)中电极材料为片状时，预先用粘结剂涂布，所述粘结剂选自丁苯橡胶、羧甲基纤维素钠、羟乙基纤维素钠、聚丙烯酸钠、聚丙烯酸锂、聚丙烯酰胺、聚酰亚胺、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯中的至少一种。


4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2)中升温至700-1200℃，经过等离子体辅助系统降温至300-800℃；步骤3)中两段保温时间独立地为0.5-4h，优选0.5-2h。


5.如权利要求1所述的方...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭玉国，李金熠，黄林波，殷雅侠，岳风树，姚钧，赵岸光，
申请(专利权)人：中国科学院化学研究所，北京壹金新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11