【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种硅碳负极材料的制备方法，特别是涉及一种醇体系下乳化沥青包覆硅碳负极材料的制备方法，属于电池硅碳包覆技术。
技术介绍
1、锂离子电池具有高比能量、体积小、高稳定性、对环境友好等优点，因此在便携式电子设备、新能源汽车等领域展现了极其广泛的应用前景，随着人们对高容量、高稳定性电池的需求日益增长，人们对锂离子电池的性能提出了更高水平的要求，其中，负极材料是提高锂离子电池性能的重要因素之一。
2、上世纪日本研发出碳负极材料，整体提高了锂离子电池的循环性能和安全性，但石墨的理论比容量仅372mah/g，其能量密度已很难满足现在人类的需求，尤其是新能源汽车以及大型储能设备对能量密度的要求，因此急需开发一种高容量及高循环稳定性的负极材料来代替碳负极材料。
3、其中，硅基负极材料具有高理论比容量（4200mah/g）及资源丰富等优点而备受关注，然而在电池循环过程中，硅材料具有300%的体积膨胀，导致结构被破坏，进而使得电池容量的迅速衰减。
4、因此，亟需对硅碳负极材料的制备方法进行改进，以解决上述存在的问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种醇体系下乳化沥青包覆硅碳负极材料的制备方法，乳化沥青包覆的硅碳负极材料，原料来源广泛，制备方法简单，可普遍推广，且对环境有益，此材料制备的电池电化学性能优异，首次放电可达到600mah/g，其首次库伦效率可达90%左右，采用乳化沥青后，改善了石墨、纳米硅和乳化沥青之间混料的均匀性，不仅可以提高电池
2、为了达到上述目的，本专利技术采用的主要技术方案包括：
3、一种醇体系下乳化沥青包覆硅碳负极材料的制备方法，包括以下步骤：
4、s1、将无水乙醇加入到烧杯中，加入一定含量的十六烷基三甲基溴化铵ctab，磁力搅拌溶解得到混合溶液；
5、s2、将高温沥青加入到步骤一中的所述混合溶液中，磁力搅拌，得到均匀的乳化沥青溶液；
6、s3、将真空干燥的石墨与纳米硅按照一定比例混合然后球磨，得到混合均匀的初加工粉末；
7、s4、将所述乳化沥青溶液导入混合的初加工粉末中继续球磨一定时间，得到均匀的溶液；
8、s5、将步骤四中所述溶液进行加热搅拌蒸发，得到混匀混合且干燥的成型粉末，然后进行研磨，得到待热处理的混合材料；
9、s6、将搅拌蒸发后的所述混合粉末材料置于磁舟内，在通入惰性气体的管式炉中进行热处理，得到沥青包覆的硅碳复合材料；
10、s7、将所述硅碳复合材料、导电剂和粘结剂混合后，加入去离子水进行球磨，球磨均匀，真空干燥，压片，得到沥青包覆的硅碳负极材料。
11、优选的，步骤一中，所述乙醇加入量与所述十六烷基三甲基溴化铵ctab的质量比为100-150:1；
12、所述磁力搅拌时长为10-20min。
13、优选的，步骤二中，所述高温沥青加入量与石墨和硅碳总质量的比为1-2：20；
14、所述搅拌时间为0.5-1h。
15、优选的，步骤三中，所述纳米硅与所述石墨质量比为1：19。
16、优选的，步骤四中，所述球磨时间为1-3h。
17、优选的，步骤五中，所述搅拌时间为3-6h，所述加热温度为80-100°c。
18、优选的，步骤六中，所述惰性气体为氩气，热处理分为两个阶段热处理；
19、第一阶段的热处理温度范围为200-300℃，时间范围为2-4h；
20、第二阶段的热处理温度范围为900-1100℃，时间范围为4-6h。
21、优选的，步骤七中，所述粘结剂包括甲基丙烯酸甲酯cmc和所述氯丁橡胶sbr，所述硅碳材料、所述导电剂、所述甲基丙烯酸甲酯cmc、所述氯丁橡胶sbr和所述去离子水的质量比为85-93：3-5：2-4：3-6:300-400；
22、所述球磨时间为1-3h。
23、优选的，步骤七中，所述真空干燥温度范围为80-120°c，所述真空干燥时间范围为24-48h。
24、优选的，步骤七中，所述压片直径为12-14mm。
25、本专利技术至少具备以下有益效果：
26、1、乳化沥青包覆的硅碳负极材料，原料来源广泛，制备方法简单，可普遍推广，且对环境有益，此材料制备的电池电化学性能优异，首次放电可达到600mah/g，其首次库伦效率可达90%左右，采用乳化沥青后，改善了石墨、纳米硅和乳化沥青之间混料的均匀性，不仅可以提高电池的容量，还可以提高电池的循环稳定性。
27、2、采取醇体系下乳化沥青包覆得到均匀性好，硅碳负极材料，将其用作于锂离子电池负极材料，具有近90%左右的高首次库伦效率以及520 mah g-1的高可逆比容量，在0.1a/g的电流密度循环60圈后容量保持率为98.3%。
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1.一种醇体系下乳化沥青包覆硅碳负极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种醇体系下乳化沥青包覆硅碳负极材料的制备方法，其特征在于：步骤一中，所述乙醇加入量与所述十六烷基三甲基溴化铵CTAB的质量比为100-150:1；
3.根据权利要求1所述的一种醇体系下乳化沥青包覆硅碳负极材料的制备方法，其特征在于：步骤二中，所述高温沥青加入量与石墨和硅碳总质量的比为1-2：20；
4.根据权利要求1所述的一种醇体系下乳化沥青包覆硅碳负极材料的制备方法，其特征在于：步骤三中，所述纳米硅与所述石墨质量比为1：19。
5.根据权利要求1所述的一种醇体系下乳化沥青包覆硅碳负极材料的制备方法，其特征在于：步骤四中，所述球磨时间为1-3h。
6.根据权利要求1所述的一种醇体系下乳化沥青包覆硅碳负极材料的制备方法，其特征在于：步骤六中，所述搅拌时间为3-6h，所述加热温度为80-100°C。
7.根据权利要求1所述的一种醇体系下乳化沥青包覆硅碳负极材料的制备方法，其特征在于：步骤五中，所述惰性气体为氩
8.根据权利要求1所述的一种醇体系下乳化沥青包覆硅碳负极材料的制备方法，其特征在于：步骤七中，所述粘结剂包括甲基丙烯酸甲酯CMC和所述氯丁橡胶SBR，所述硅碳材料、所述导电剂、所述甲基丙烯酸甲酯CMC、所述氯丁橡胶SBR和所述去离子水的质量比为85-93：3-5：2-4：3-6:300-400；
9.根据权利要求1所述的一种醇体系下乳化沥青包覆硅碳负极材料的制备方法，其特征在于：步骤七中，所述真空干燥温度范围为80-120°C，所述真空干燥时间范围为24-48h。
10.根据权利要求1所述的一种醇体系下乳化沥青包覆硅碳负极材料的制备方法，其特征在于：步骤七中，所述压片直径为12-14mm。
...【技术特征摘要】
1.一种醇体系下乳化沥青包覆硅碳负极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种醇体系下乳化沥青包覆硅碳负极材料的制备方法，其特征在于：步骤一中，所述乙醇加入量与所述十六烷基三甲基溴化铵ctab的质量比为100-150:1；
3.根据权利要求1所述的一种醇体系下乳化沥青包覆硅碳负极材料的制备方法，其特征在于：步骤二中，所述高温沥青加入量与石墨和硅碳总质量的比为1-2：20；
4.根据权利要求1所述的一种醇体系下乳化沥青包覆硅碳负极材料的制备方法，其特征在于：步骤三中，所述纳米硅与所述石墨质量比为1：19。
5.根据权利要求1所述的一种醇体系下乳化沥青包覆硅碳负极材料的制备方法，其特征在于：步骤四中，所述球磨时间为1-3h。
6.根据权利要求1所述的一种醇体系下乳化沥青包覆硅碳负极材料的制备方法，其特征在于：步骤六中，所述搅拌时间为3...
【专利技术属性】
技术研发人员：田新，江宏富，张建立，姚焕龙，邢政，鞠治成，蒋文武，
申请(专利权)人：江苏鑫华半导体科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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