一种锂电池负极材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种锂电池负极材料的制备方法，属于新能源技术领域。本发明专利技术制备的锂电池负极材料是由液态锂合金和硅碳复合材料按质量比为1：3～1：20复配而成。利用液态锂合金在硅碳复合材料孔隙中分散填充，采用液态锂合金取代常规负极中嵌入的锂源，可有效避免电池在长期充放电循环过程中锂枝晶的形成，液态锂合金的存在，还可有效缓冲硅碳负极在充放电循环过程中的膨胀。通过控制锂合金中元素的种类，并控制硅碳复合材料的制备工艺，使液态锂合金可有效填充于硅碳复合材料中，形成类似凝胶的结构。

【技术实现步骤摘要】
一种锂电池负极材料的制备方法
本专利技术公开了一种锂电池负极材料的制备方法，属于新能源

技术介绍
在众多可选择的锂离子电池负极材料中，硅是最有可能取代商业化石墨负极的材料之一，其原因如下：（1）硅在许多的可选负极中有最高的理论质量比容量（4200mAh/g）；（2）硅负极的放电平台在0.4V左右，这在保持正常的开路电压和避免不良镀锂上找到了平衡；（3）硅的储量充足（地壳含量位列第二），经济成本低，环保无毒。但是硅作为锂离子电池负极依然存在很大的问题。在合金相Li4.4Si等合金嵌合物在形成过程中会产生极为明显的体积膨胀（360%以上），并在锂的嵌入/脱除时形成巨大的应力，会造成以下后果：（1）在脱锂/嵌锂的循环中电极结构会随应力的作用逐渐粉碎，这也是合金化负极都会存在的问题；（2）在界面应力的作用下，活性材料从集流体上分裂而不再有效；（3）由于体积膨胀和内应力使得电机结构不断被破坏，不断有新的界面暴露在电解液总，这会使得固态电解质膜（SEI）重复经理生成-破坏-再形成的循环，电池当中的锂离子被不断地消耗。而以上的过程都会造成电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂电池负极材料的制备方法，其特征在于：包括以下制备步骤：/n将明胶和水按质量比为1：10混合后，于室温条件下静置溶胀6h，再用搅拌器以300r/min速率搅拌溶解10min，随后再依次加入明胶质量1%的细菌纤维素，明胶质量4%的壳聚糖，明胶质量0.3%的戊二醛，以及明胶质量10%的正硅酸乙酯，再于温度为55℃，搅拌转速为400r/min条件下，加热搅拌反应4h，得纺丝液，再将所得纺丝液纺成平均直径为0.4mm的纤维，得复合纤维；再将所得复合纤维于氮气气氛下，以0.8℃/min速率加热升温至1480℃，保温反应4h后，趁热取出，并用干冰以20℃/min速率降至室温，出料，并于压力为0.3...

【技术特征摘要】
1.一种锂电池负极材料的制备方法，其特征在于：包括以下制备步骤：
将明胶和水按质量比为1：10混合后，于室温条件下静置溶胀6h，再用搅拌器以300r/min速率搅拌溶解10min，随后再依次加入明胶质量1%的细菌纤维素，明胶质量4%的壳聚糖，明胶质量0.3%的戊二醛，以及明胶质量10%的正硅酸乙酯，再于温度为55℃，搅拌转速为400r/min条件下，加热搅拌反应4h，得纺丝液，再将所得纺丝液纺成平均直径为0.4mm的纤维，得复合纤维；再将所得复合纤维于氮气气氛下，以0.8℃/min速率加热升温至1480℃，保温反应4h后，趁热取出，并用干冰以20℃/min速率降至室温，出料，并于压力为0.3MPa条件下压制后，切成厚度为1mm的薄片；
按质量比为1：3将液态锂合金和步骤（1）所得物质混合加入反应器中，并向步骤（1）所得物质和液态锂合的混合物中加入液态锂合金质量0.1倍的快离子导体和液态锂合金质量0.1倍的改性四钛酸，于惰性气体保护状态下混合后，抽真空至600Pa，保压浸渍30min；
采用铜箔为集流体，先将PVDF溶液涂覆于集流体表面，控制涂覆量为5mg...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴嘉，
申请(专利权)人：邵峥业，
类型：发明
国别省市：江苏;32