【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种负极材料的制备方法，特别是涉及一种锂离子电池用硅碳球形负极材料的制备方法，属于电极材料。
技术介绍
1、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各个领域，高能量密度和长循环寿命等性能成为锂离子电池未来开发的重要发展方向。
2、近年来，负极材料应用仍然以商业化石墨为主流，然而，石墨负极由于理论比容量较低372mah/g，极大的限制了当今能源的进一步发展，而硅作为锂离子电池负极材料，由于其4200mah/g高理论比容量，以及高自然丰度的优点，被认为是下一代最具商业化前景的负极材料，也成为了现阶段研究的重点。
3、但硅基材料在充放电循环过程中，硅颗粒体积会发生剧烈的膨胀收缩(～300％)，使得硅颗粒发生了破裂，结构遭到破坏，从而导致不稳定的固态电解质膜(sei)的生成，并伴随着导电网络的崩塌，降低了电导率，使得材料的容量急剧下降，电化学循环稳定性较差。
4、因此，亟需对锂离子电池用负极材料进行改进，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锂离子电池用硅碳球形负极材料的制备方法，采取静电吸附法和喷雾干燥法将简单两相溶液干燥制备得到硅碳球形材料，将其用作于锂离子电池负极材料，具有1664mah/g的高可逆比容量，相较于纯硅负极，循环稳定性提高显著，该制备方法过程简单，易于操作，可大批量生产，适合工业化应用。
2、为
3、一种锂离子电池用硅碳球形负极材料的制备方法，包括以下步骤：
4、步骤一：将纳米硅颗粒加入烧杯中，加入去离子水和聚二烯丙基二甲基氯化铵，超声波处理并搅拌，得到纳米硅粗溶液；
5、步骤二：将步骤一中获得的所述纳米硅粗溶液离心，并真空干燥，得到带正电的纳米硅粉末；
6、步骤三：将步骤二中的所述纳米硅粉末加入烧杯中，加入去离子水，搅拌，得到带正电的纳米硅细溶液；
7、步骤四：在导电碳溶液中加入十二烷基硫酸钠，搅拌均匀，得到带负电的导电碳溶液；
8、步骤五：将带正电的所述纳米硅细溶液与带负电的所述导电碳溶液混合，搅拌均匀，得到静电吸附的硅碳溶液；
9、步骤六：将步骤五中静电吸附的硅碳溶液喷雾干燥，在通入惰性气体的管式炉中进行热处理，得到硅碳球形材料；
10、步骤七：向步骤六中获得的所述硅碳球形材料中加入导电剂和粘结剂，混合后加入去离子水进行球磨，球磨均匀，干燥压片后，即得硅碳球形材料负极材料。
11、优选的，步骤一中的所述去离子水加入量与所述纳米硅颗粒的质量比为10-15:1，所述聚二烯丙基二甲基氯化铵加入量与所述纳米硅颗粒的质量比为10-15:1；
12、所述超声波处理时间范围为1-3h，搅拌时间范围为20-24h。
13、优选的，步骤二中，所述离心转速范围为8000-10000转，时间范围为5-15min；
14、所述真空干燥温度范围为80-110℃，时间范围为24-48h。
15、优选的，步骤三中，所述正电的纳米硅粉末与去离子水质量比为1：50-80。
16、优选的，步骤四中，所述导电碳溶液为氧化石墨烯溶液、多壁碳纳米管水分散液、多壁碳纳米管溶液中的一种。
17、优选的，所述多壁碳纳米管溶液为多壁碳纳米管进行硫酸和硝酸的混合处理后得到。
18、优选的，步骤四中，所述十二烷基硫酸钠与所述导电碳溶液质量比为1：100-500。
19、优选的，步骤五中，带正电的所述纳米硅细溶液与带负电的导电碳溶液质量比为1：0.2-1。
20、优选的，步骤六中，所述喷雾干燥的进风温度为110-150℃，所述进料速度为10ml/min；
21、所述惰性气体为氩气，所述热处理分为三个阶段热处理；
22、第一阶段的热处理温度范围为130-160℃，时间范围为2.5-3.5h；
23、第二阶段的热处理温度范围为380-420℃，时间范围为3.5-4.5h；
24、第三阶段的热处理温度范围为780-820℃，时间范围为4.5-5.5h。
25、优选的，步骤七中，所述硅碳球形材料、导电剂、粘结剂和去离子水的质量比为1：0.2-0.4：0.2-0.4：10-20。
26、本专利技术至少具备以下有益效果：
27、采取静电吸附法和喷雾干燥法将简单两相溶液干燥制备得到硅碳球形材料，将其用作于锂离子电池负极材料，具有1664mah/g的高可逆比容量，相较于纯硅负极，循环稳定性提高显著，该制备方法过程简单，易于操作，可大批量生产，适合工业化应用。
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1.一种锂离子电池用硅碳球形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所述的一种锂离子电池用硅碳球形负极材料的制备方法，其特征在于：步骤一中的所述去离子水加入量与所述纳米硅颗粒的质量比为10-15:1，所述聚二烯丙基二甲基氯化铵加入量与所述纳米硅颗粒的质量比为10-15:1；
3.根据权利要求1所述的一种锂离子电池用硅碳球形负极材料的制备方法，其特征在于：步骤二中，所述离心转速范围为8000-10000转，时间范围为5-15min；
4.根据权利要求1所述的一种锂离子电池用硅碳球形负极材料的制备方法，其特征在于：步骤三中，所述正电的纳米硅粉末与去离子水质量比为1：50-80。
5.根据权利要求1所述的一种锂离子电池用硅碳球形负极材料的制备方法，其特征在于：步骤四中，所述导电碳溶液为氧化石墨烯溶液、多壁碳纳米管水分散液、多壁碳纳米管溶液中的一种。
6.根据权利要求5所述的一种锂离子电池用硅碳球形负极材料的制备方法，其特征在于：所述多壁碳纳米管溶液为多壁碳纳米管进行硫酸和硝酸的混合处理后得到。
...【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池用硅碳球形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所述的一种锂离子电池用硅碳球形负极材料的制备方法，其特征在于：步骤一中的所述去离子水加入量与所述纳米硅颗粒的质量比为10-15:1，所述聚二烯丙基二甲基氯化铵加入量与所述纳米硅颗粒的质量比为10-15:1；
3.根据权利要求1所述的一种锂离子电池用硅碳球形负极材料的制备方法，其特征在于：步骤二中，所述离心转速范围为8000-10000转，时间范围为5-15min；
4.根据权利要求1所述的一种锂离子电池用硅碳球形负极材料的制备方法，其特征在于：步骤三中，所述正电的纳米硅粉末与去离子水质量比为1：50-80。
5.根据权利要求1所述的一种锂离子电池用硅碳球形负极材料的制备方法，其特征在于：步骤四中，所述导电碳溶液为氧化石墨烯溶液、多壁碳纳米管水分散液、多壁碳纳米管溶液中的一种。
6.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：江宏富，邢政，姚倩楠，鞠治成，张建立，田新，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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