一种利用螺杆挤出机制备锂电池硅碳负极的方法技术

本发明专利技术涉及锂电池负极材料领域，公开了一种利用螺杆挤出机制备硅碳负极的方法。包括：（1）将纳米硅粉、石墨粉CMC、SBR、CTAB和去离子水混合为粘稠浆料，然后将浆料加入双螺杆挤出机的进料口一，向进料口二中加入液体石蜡，进料口三中加入石墨粉和PVDF，调节挤出机四个混料区域的阻尼模块和温度，螺杆挤出，得到硅碳负极前驱体材料；（2）将硅碳负极前驱体材料进行真空热处理，研磨细化，洗涤、干燥，即可得到硅碳负极材料。通过螺杆挤出机的螺杆剪切力作用和不同区域的温度和停留时间控制，使得硅碳负极实现二次包覆，从而更加有效实现了碳粉对硅粉的宏观包覆，有效提高了硅碳负极材料的包覆效率。

【技术实现步骤摘要】
一种利用螺杆挤出机制备锂电池硅碳负极的方法
本专利技术涉及锂电池负极材料领域，公开了一种利用螺杆挤出机制备锂电池硅碳负极的方法。
技术介绍
锂离子电池具有能量密度高、循环寿命长、环境污染小和无记忆效应等优点，已经广泛应用于3C电子产品、电动汽车、规模储能和航空航天等领域。近年来随着世界各国大力发展新能源汽车，锂离子电池技术面临前所未有的挑战，即提高电池能量密度和安全性能。随着国家新能源汽车领域的快速发展，为满足电动汽车长续航里程的需求，国家科技部要求2020年把锂离子动力电池单体比能量提高至300Wh/kg。因此，高能量密度和高安全性锂离子电池的开发成为未来的重要的发展方向。负极材料是锂离子电池的重要组成部分，占锂离子电池总成本的25~28%，它直接影响着电池的能量密度、循环寿命和安全性能等关键指标。传统锂离子电池的石墨负极已经无法满足现有需求，高能量密度负极材料成为企业研发的新热点。硅基负极材料因具有高的理论容量和较合适的脱-嵌锂电位(<0.5V)，最有希望成为下一代高容量锂电池的负极材料。但是，硅材料在脱/嵌锂过程中，存在着较本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用螺杆挤出机制备锂电池硅碳负极的方法，其特征在于，制备的具体过程为：/n（1）先将纳米硅粉与石墨粉混合均匀，然后加入CMC、SBR、CTAB和去离子水，混合均匀配置为粘稠浆料，再将浆料加入具有四个混料区域的双螺杆挤出机（说明书附图1）的进料口一（1），通过挤出机的第一混料区域（2）输送至第二混料区域（4），同时向进料口二（3）中加入液体石蜡，进料口三（5）中加入石墨粉和PVDF，调节挤出机的阻尼模块和温度，分别控制各混料区域的停留时间和反应温度，螺杆挤出，得到硅碳负极前驱体材料；/n（2）先将步骤（1）中得到的硅碳负极前驱体材料加入真空炉中，然后进行真空热处理，再将收集的粉末研磨细化...

【技术特征摘要】
1.一种利用螺杆挤出机制备锂电池硅碳负极的方法，其特征在于，制备的具体过程为：
（1）先将纳米硅粉与石墨粉混合均匀，然后加入CMC、SBR、CTAB和去离子水，混合均匀配置为粘稠浆料，再将浆料加入具有四个混料区域的双螺杆挤出机（说明书附图1）的进料口一（1），通过挤出机的第一混料区域（2）输送至第二混料区域（4），同时向进料口二（3）中加入液体石蜡，进料口三（5）中加入石墨粉和PVDF，调节挤出机的阻尼模块和温度，分别控制各混料区域的停留时间和反应温度，螺杆挤出，得到硅碳负极前驱体材料；
（2）先将步骤（1）中得到的硅碳负极前驱体材料加入真空炉中，然后进行真空热处理，再将收集的粉末研磨细化，最后洗涤、干燥，即可得到硅碳负极材料。


2.根据权利要求1所述一种利用螺杆挤出机制备锂电池硅碳负极的方法，其特征在于：步骤（1）所述石墨粉为鳞片石墨，粒度为9000~11000目。


3.根据权利要求1所述一种利用螺杆挤出机制备锂电池硅碳负极的方法，其特征在于：步骤（1）所述石墨粉加入过程中，进料口一与进料口三的石墨粉的质量比为4~5：1。


4.根据权利要求1所述一种利用螺杆挤出机制备锂电池硅碳负极的方法，其特征在于：步骤（1）所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈庆，廖健淞，李钧，司文彬，
申请(专利权)人：成都新柯力化工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51