一种可规模化提高硅碳材料机械强度的负极浆料的制备方法技术

技术编号:42209937 阅读:51 留言:0更新日期:2024-07-30 18:52
本申请涉及锂电池材料技术领域,尤其涉及一种可规模化提高硅碳材料机械强度的负极浆料的制备方法。一种可规模化提高硅碳材料机械强度的负极浆料的制备方法,在催化剂的引发下,利用环氧树脂交联剂与PAA中的羧基或羟基发生环氧化反应形成交联结构,从而提高PAA的机械强度,实现对硅碳材料更好的体积膨胀抑制效果,获得更好的循环寿命和极片稳定性,同时具有工艺简单、易操作、规模化生产等优点,此外,该方法不改变硅碳材料的配方和匀浆工艺,工艺适应度高,对锂离子电池领域具有重要的推广应用价值。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及锂电池材料,尤其涉及一种可规模化提高硅碳材料机械强度的负极浆料的制备方法


技术介绍

1、锂离子电池作为目前主流的储能设备之一,在新能源和电动车领域具有重要应用。然而传统的石墨负极在能量密度方面存在一定局限,因此人们开始研究更高容量的硅碳复合材料作为替代材料。硅和碳作为地球上广泛存在的资源,其合成成本相对较低,这有助于降低锂离子电池的制造成本,同时提高了电池的商业可行性。硅碳复合材料相比传统石墨负极具有更高的锂储存容量,这是由于硅具有更多的可嵌入锂离子的活性位点,从而提高了电池的能量密度。然而硅在充放电过程中会发生显著的体积膨胀和收缩,这可能导致电极结构的疲劳、剥离和断裂等问题,影响了电池的循环寿命和稳定性。由于硅碳材料的体积变化可能引发电解质的分解和电池的热失控,存在一定的安全隐患,需要加强对电池的安全设计和监控。在长期循环使用后,硅碳材料的循环性能会出现衰减,导致电池容量减小、电压平台下降等问题,因此需要进一步研究解决。综上所述,锂离子电池硅碳负极材料具有高容量、资源丰富、电化学性能优良等诸多优点,但仍面临着体积膨胀、安全性、循环性能衰减等方本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种可规模化提高硅碳材料机械强度的负极浆料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述一种可规模化提高硅碳材料机械强度的负极浆料的制备方法,其特征在于,所述负极活性物质、导电剂、粘结剂、增稠剂、交联剂、催化剂和引发剂的质量之比为(90-96):(1-5):(0.7-2):(0.7-2):(0.3-1):(0.015-0.05):(0.75-1.5);所述负极浆料固含量为35%-55%。

3.根据权利要求2所述一种可规模化提高硅碳材料机械强度的负极浆料的制备方法,其特征在于,所述负极活性物质、导电剂、粘结剂、增稠剂、交联剂、催化剂和引发剂的质量...

【技术特征摘要】

1.一种可规模化提高硅碳材料机械强度的负极浆料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述一种可规模化提高硅碳材料机械强度的负极浆料的制备方法,其特征在于,所述负极活性物质、导电剂、粘结剂、增稠剂、交联剂、催化剂和引发剂的质量之比为(90-96):(1-5):(0.7-2):(0.7-2):(0.3-1):(0.015-0.05):(0.75-1.5);所述负极浆料固含量为35%-55%。

3.根据权利要求2所述一种可规模化提高硅碳材料机械强度的负极浆料的制备方法,其特征在于,所述负极活性物质、导电剂、粘结剂、增稠剂、交联剂、催化剂和引发剂的质量之比为(93-95):(2.5-4):(0.9-1.5):(0.9-1.5):(0.4-0.7):(0.02-0.03):(0.9-1.1);所述负极浆料固含量为40%-50%。

4.根据权利要求1所述一种可规模化提高硅碳材料机械强度的负极浆料的制备方法,其特征在于,所述负极活性物质为负极活性物质为硅碳材料、硅氧材料、预锂化硅氧材料、预镁化硅碳材料中的任意一种;所述导电剂为乙炔黑、科琴黑、碳纳米管、石墨烯和导电炭黑中的至少一种。

5.根据权利要求1所述一种可规模化提高硅碳材料机械强度的负极浆料的制备方法,其特征在于,所述粘结剂为聚丙烯酸(paa),所述增稠剂为羧甲基纤维素钠(cmc),所述分散溶剂为纯水、乙醇和丙酮中的至少一种,所述交联剂为环氧树脂;所述催化剂为硫酸铜、硫酸铝中的至少一种,所述引发剂为丙酮。

6.根据权利要求1所述一种可规模化提高硅碳材料机械强度的负极浆料的制备方法,其特征在于,在步骤s1中,所述搅拌为采用双行星搅拌釜进行混料,搅拌公转40-60rpm,...

【专利技术属性】
技术研发人员:罗贺斌王银水马慧卢颖丹赵晓东
申请(专利权)人:福建蓝海黑石新材料科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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