一种以废旧电池石墨负极制备膨胀石墨/硅碳材料的方法技术

一种以废旧电池石墨负极制备膨胀石墨/硅碳材料的方法。本发明专利技术包括以下步骤：(1)取废旧石墨负极片进行酸洗、过滤、干燥得石墨材料；(2)将步骤(1)所得石墨材料与插层剂和氧化剂混合进行反应，随后水洗、过滤、干燥得可膨胀石墨；(3)可膨胀石墨置于马弗炉中焙烧一段时间得膨胀石墨；(4)将所得膨胀石墨与硅碳材料球磨，球磨后得膨胀石墨/硅碳复合材料。根据本发明专利技术提供的方法，不仅有效地减轻废旧锂离子电池所产生的污染，且能将其中负极废旧石墨材料回收再生成膨胀石墨/硅碳复合负极材料。再生材料具有优良的机械强度和韧性，且循环性能好、可逆容量大、容量保持率高。

【技术实现步骤摘要】
一种以废旧电池石墨负极制备膨胀石墨/硅碳材料的方法
本专利技术涉及锂离子电池领域，具体涉及一种以废旧电池石墨负极制备膨胀石墨/硅碳材料的方法
技术介绍
锂离子电池自1990年实现商业化以来，以其容量高、质量轻、循环性能好且污染小等诸多优点，被广泛应用于移动电话、笔记本电脑和数码相机等便携式电子设备中。但由于锂离子电池的兴起，大量石墨材料被用作电池电极，而缺少合理的回收方法，造成大量材石墨料的浪费。目前商业化的负极材料主要是石墨(MCMB)，其理论比容量只有372mAh/g，与传统的石墨负极材料相比，硅具有极高的质量比容量(4200mAh/g)是天然石墨的十多倍。相比于碳材料，硅的脱嵌锂电位更高，可有效避免大倍率充放电过程中锂的析出，能够提高电池的安全性。但由于硅在充放电过程中存在体积膨胀效应，使其结构被破坏，活性材料从集流体上脱落，且不断形成不可逆电解质膜，最终导致硅负极材料可逆容量、循环稳定性和倍率性能较差。硅碳复合纳米结构是抑制体积膨胀一种非常有效的途径。这主要是因为碳材料导电性能良好、体积变化小。包覆后的硅材料，可增强材料的导电性本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种以废旧电池石墨负极制备膨胀石墨/硅碳材料的方法，其特征在于，包括以下步骤:/n(1)取废旧锂离子电池的负极片进行酸洗、过滤、干燥得到石墨材料；/n(2)将所得石墨材料置于氧化剂和插层剂的混合溶液中进行反应，待反应结束后，水洗、过滤、干燥得到可膨胀石墨；/n(3)将可膨胀石墨置于马弗炉中焙烧一定时间，得到膨胀石墨；/n(4)将所得膨胀石墨与硅碳材料球磨得膨胀石墨/硅碳复合材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种以废旧电池石墨负极制备膨胀石墨/硅碳材料的方法，其特征在于，包括以下步骤:
(1)取废旧锂离子电池的负极片进行酸洗、过滤、干燥得到石墨材料；
(2)将所得石墨材料置于氧化剂和插层剂的混合溶液中进行反应，待反应结束后，水洗、过滤、干燥得到可膨胀石墨；
(3)将可膨胀石墨置于马弗炉中焙烧一定时间，得到膨胀石墨；
(4)将所得膨胀石墨与硅碳材料球磨得膨胀石墨/硅碳复合材料。


2.根据权利要求1所述，一种以废旧电池石墨负极制备膨胀石墨/硅碳材料的方法，其特征在于，步骤(1)酸洗所用酸选自硝酸、硫酸、三氟乙酸中的一种或多种；所述负极片与酸的固液比为1:0～100g/L，优选为60g/L；所述酸洗所采用的酸的浓度0～5mol/L，优选为2mol/L；所述酸洗时间为10～120min，优选为60min；所述酸洗温度为20～60℃，优选为40℃。

【专利技术属性】
技术研发人员：欧星，萧厚桂，叶隆，张佳峰，张宝，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43