一种高强度锂离子电池硅合金复合负极材料的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种锂离子电池材料领域，针对负极材料机械强度低的问题，公开了一种高强度锂离子电池硅合金复合负极材料的制备方法，采用以下步骤制得：将合金粉、硅纳米粉、碳材料、聚丙烯腈、普鲁兰胶和/或格伦胶混合，形成混合浆料；对混合浆料进行粉碎处理；将所得混合液进行研磨，研磨过程中加入N,N‑二甲基甲酰胺；然后将研磨得到的浆料涂布在铜箔上；然后将铜箔在真空干燥；再对电极片进行热分解处理；退火使电极片降至室温。本发明专利技术制备的电极结构具有更高的机械强度；能够有效缓解硅体积变化带来的电池性能快速下降；硅颗粒周围的石墨烯具有较高的机械弹性，有助于适应显著的体积变化。

【技术实现步骤摘要】
一种高强度锂离子电池硅合金复合负极材料的制备方法
本专利技术涉及一种锂离子电池材料领域，尤其是涉及一种高强度锂离子电池硅合金复合负极材料的制备方法。
技术介绍
在锂离子嵌入和脱出过程中，硅颗粒巨大的体积变化导致了颗粒粉碎，电极失去导电性，硅表面形成不稳定的固体电解质膜(SEI)，造成电池容量快速下降。研究表明，硅在临界尺寸150纳米以下具有本质上的抗颗粒破裂能力，该尺寸的颗粒有助于维持电极的完整性。另外，小颗粒尺寸缩短了锂离子扩散路径的长度，提高了倍率性能。因此，构建具有复合结构的纳米尺寸硅负极是改善体积膨胀效应，提高极片电子电导率的重要途径。申请号为201810215307.1的专利中采用水热反应，制备了一种纳米氮掺杂石墨烯/硅三维锂离子负极复合材料，申请号为201610534286.0的专利提出了一种锂离子电池用三维网络结构硅基负极材料的制备方法，将碳源和纳米硅分散于溶剂中，利用泡沫金属模板和多巴胺，退火处理后刻蚀得到三维网络结构硅基负极材料NC-Si。现有的技术方案虽然制备了复合结构纳米硅材料，但是由于合成过程仅提供了碳和硅材料的物理混合本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高强度锂离子电池硅合金复合负极材料的制备方法，其特征是，包括以下步骤：/n（1）、将合金粉，硅纳米粉，碳材料，聚丙烯腈，普鲁兰胶和/或格伦胶混合，形成混合浆料；/n（2）、对步骤（1）所述的混合浆料进行粉碎处理；/n（3）、将步骤（2）所得混合液进行研磨，研磨过程中加入N,N-二甲基甲酰胺；/n（4）、然后将步骤（3）研磨得到的浆料涂布在铜箔上；/n（5）、将步骤（4）涂布后的铜箔真空干燥；/n（6）、对步骤（5）所得的电极片进行热分解处理；/n（7）、退火使电极片降至室温。/n

【技术特征摘要】
1.一种高强度锂离子电池硅合金复合负极材料的制备方法，其特征是，包括以下步骤：
（1）、将合金粉，硅纳米粉，碳材料，聚丙烯腈，普鲁兰胶和/或格伦胶混合，形成混合浆料；
（2）、对步骤（1）所述的混合浆料进行粉碎处理；
（3）、将步骤（2）所得混合液进行研磨，研磨过程中加入N,N-二甲基甲酰胺；
（4）、然后将步骤（3）研磨得到的浆料涂布在铜箔上；
（5）、将步骤（4）涂布后的铜箔真空干燥；
（6）、对步骤（5）所得的电极片进行热分解处理；
（7）、退火使电极片降至室温。


2.根据权利要求1所述的一种高强度锂离子电池硅合金复合负极材料的制备方法，其特征是，负极材料中各组分的质量百分数分别为：合金粉10~20%、硅纳米粉25~45%、碳材料15~25%、聚丙烯腈15~25%、普鲁兰胶和/或格伦胶5~10%、N,N-二甲基甲酰胺5~15%。


3.根据权利要求1所述的一种高强度锂离子电池硅合金复合负极材料的制备方法，其特征是，步骤（1）中的所述合金粉为硅铁合金粉。


4.根据权利要求1所述的一种高强度锂离子电池硅合金复合负极材料的制备方法，其特征是，步骤（1...

【专利技术属性】
技术研发人员：宫娇娇，资小林，许梦清，高明霞，
申请(专利权)人：万向一二三股份公司，万向集团公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33