一种高容量锂离子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超微粉合金颗粒材料及其应用，目的是提供一种超微颗粒并将其用作锂离子电池负极材料。该方法是在氩气等惰性气氛中用电弧加热熔炼金属得到合金，然后在氢气和惰性气体的混合气氛下，通过控制电弧电流、电弧电压和气氛总压力等，使合金开始大量蒸发并生成超微粉颗粒，再经过钝化处理即可用作锂离子电池负极材料。本发明专利技术制备的超微粉合金颗粒可逆储钾容量高于目前普遍应用的碳材料的值，是其２～３倍，而且循环性能良好，是有良好应用前景的锂离子电池负极材料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种高容量锂离子电池负极材料的制备方法，属于锂离子电池

技术介绍
锂离子电池作为一种高电压、高能量密度、轻型化、使用温度宽、循环寿命长、安全性能好的新型绿色的二次电池，目前已广泛地应用于各类电子产品，如笔记本电脑、手机等便携式设备，电动汽车，电能存储设备，宇航卫星，微型电子装置等等。目前，被用于锂离子电池的负极材料主要是石油焦、碳纤维、热解碳、天然石墨、人造石墨等各种碳材料，其主要优点是其充放电效率高、具有很好的循环寿命。但是，碳材料的理论比容量只有372mAh/g，实际容量更低，不能满足人们对高容量电池的进一步需求。许多新型的合金类非碳负极材料被提出，如Sn、Sb、Al、Si、Ag等可与Li合金化的金属及其合金，它们的可逆储锂容量都远大于石墨类负极材料。但是合金类负极材料的主要问题是在反复充放电过程中极易粉化，从而加大颗粒之间的接触电阻，导致电极的循环寿命偏低。一种办法是采用超细合金及活性/非活性复合合金体系，超细合金每个颗粒在充放电过程中的绝对体积变化较小，非活性材料起到分散、缓冲介质的作用。做为锂离子电池负极材料应具有好的循环性和较小的容量损失。例如S本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锂离子电池合金类负极材料的制备方法，包括以下步骤：（１）熔炼阶段：将欲制备合金的各个组分按预定的比例配料，在惰性气氛中用电弧加热熔炼得到合金锭，为了使各组分混合均匀，合金锭要上下翻转几次进行多次熔炼；（２）制粉阶段：熔炼 阶段完成后，将惰性气体抽去一部分，然后通入一定量的氢气，控制电弧电流、电弧电压和气氛总压力，使合金开始大量蒸发并生成超微粉颗粒；（３）钝化阶段：制粉完成后对超微粉颗粒进行钝化处理；（４）收集阶段：将经过钝化处理的超微粉颗粒进 行收集以备用。

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池合金类负极材料的制备方法，包括以下步骤：(1)熔炼阶段：将欲制备合金的各个组分按预定的比例配料，在惰性气氛中用电弧加热熔炼得到合金锭，为了使各组分混合均匀，合金锭要上下翻转几次进行多次熔炼；(2)制粉阶段：熔炼阶段完成后，将惰性气体抽去一部分，然后通入一定量的氢气，控制电弧电流、电弧电压和气氛总压力，使合金开始大量蒸发并生成超微粉颗粒；(3)钝化阶段：制粉完成后对超微粉颗粒进行钝化处理；(4)收集阶段：将经过钝化处理的超微粉颗粒进行收集以备用。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)和(2)是将合金组分放在一个封闭的反应腔体中的水冷底座上，在惰性气氛中用电弧加热的方式熔炼得到合金锭及制备超微粉颗粒。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李星国，王忠，田文怀，
申请(专利权)人：北京大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]