硅碳负极材料及制备方法、锂离子电池技术

本发明专利技术公开了硅碳负极材料及制备方法、锂离子电池。该方法包括：将纳米硅颗粒、氧化石墨烯分散液、有机分散剂进行混合，获得混合液；对所述混合液进行喷雾干燥处理，并对经所述喷雾干燥处理获得的产物进行碳化处理，以获得所述硅碳负极材料，其中，所述氧化石墨烯的片径为所述纳米硅颗粒粒径的35‑45倍。由此，利用该方法获得的硅碳负极材料具有较低的膨胀率以及良好的循环性能，使得应用该硅碳负极材料的锂离子电池具有良好的使用性能。

【技术实现步骤摘要】
硅碳负极材料及制备方法、锂离子电池
本专利技术涉及锂离子电池领域，具体地，涉及硅碳负极材料及制备方法、锂离子电池。
技术介绍
锂离子电池具有工作电压高、能量密度大、重量轻、自放电率小等优点，广泛应用于手机、笔记本电脑、可穿戴设备等小型便携式设备以及新能源汽车中。相较于小型便携式设备，新能源汽车对锂离子电池性能的要求更高。目前，锂离子电池主要以石墨材料为负极活性物质，其理论容量仅为372mAh·g-1，无法满足新能源汽车对高性能锂离子电池的要求。硅的理论容量为4200mAh·g-1，超出石墨材料一个数量级，同时硅的价格低廉、加工过程环境友好且具有较低的嵌锂电位，因此，受到广泛关注和研究。然而，目前的硅碳负极材料及制备方法、锂离子电池仍有待改进。
技术实现思路
本专利技术是基于专利技术人对于以下事实和问题的发现和认识作出的：硅材料在充放电过程中体积膨胀极大(约为400％)，容易造成工作过程中负极活性物质脱离和结构破坏，导致负极活性物质的循环性能极快衰，同时影响硅的高比容量的发挥。此外，硅材料本身导电性能较差，也影本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制备硅碳负极材料的方法，其特征在于，包括：/n将纳米硅颗粒、氧化石墨烯分散液、有机分散剂进行混合，获得混合液；/n对所述混合液进行喷雾干燥处理，并对经所述喷雾干燥处理获得的产物进行碳化处理，以获得所述硅碳负极材料，/n其中，所述氧化石墨烯的片径为所述纳米硅颗粒粒径的35-45倍。/n

【技术特征摘要】
1.一种制备硅碳负极材料的方法，其特征在于，包括：
将纳米硅颗粒、氧化石墨烯分散液、有机分散剂进行混合，获得混合液；
对所述混合液进行喷雾干燥处理，并对经所述喷雾干燥处理获得的产物进行碳化处理，以获得所述硅碳负极材料，
其中，所述氧化石墨烯的片径为所述纳米硅颗粒粒径的35-45倍。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述纳米硅颗粒与所述氧化石墨烯的质量比为(1:10)～(10:1)。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述氧化石墨烯分散液的固含量为0.5％-2.5％。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述氧化石墨烯的片径为0.05-10μm；
任选的，所述纳米硅颗粒的粒径为30-150nm。


5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述氧化石墨烯的片径通过高速剪切、高能超声、球磨或者高速搅拌进行调控；
任选的，所述氧化石墨烯的片径通过高速剪切进行调控，所述高速剪切的转速为20000-28000rpm，所述高速剪切的时间为0.5-3h。


6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，包括：
将所述纳米硅颗粒与所述氧化石墨烯分散液进行混合，获得第一混合液；
对所述第一混合液进行第一喷雾干燥处理，获得第一产...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵通，郑军华，李星烁，
申请(专利权)人：蜂巢能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32