一种用作锂离子电池负极的高能复合材料及制造工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种用作锂离子电池负极的高能复合材料及制造工艺，该高能复合材料是以碳材料、硅粉、糖微球的一种或多种的混合物为核体材料，以热解碳为壳体材料，核体材料重量百分比为１０％～６０％，壳体材料热解碳为４０％～９０％。该高能复合材料制造工艺为（１）混合：将核体材料与壳体材料同时放入有惰性气体保护高温反应釜，加温并搅拌；（２）包覆：控制温度和压力使壳体材料包覆核体材料；（３）碳化：将已包覆材料真空干燥后送入高温碳化真空炉碳化；（４）石墨化：碳化处理后的包覆材料送入高温石墨化真空炉石墨化即得到均匀的复合材料。采用本发明专利技术工艺制造的高能复合材料，用于二次电池中，其比容量可以高达１０６０ｍＡｈ／ｇ以上，经５００次循环后，仍可保持８０％以上的容量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用作锂离子电池负极的高能复合材料及制造工艺。
技术介绍
二次电池是自上个世纪九十年代以来继镍氢电池之后的新一代电池以锂离子电 池为代表，因其具有工作电压高、能量密度大、循环寿命长、自放电小、无记忆效应等优点， 成为目前高档电子消费品首选的化学电源，并已经渗透到航空航天、军事等尖端
伴随着其与日俱增的需求，二次电池正成为新世纪科学技术研究与开发的重点和热点。目前商业化应用中最多的是石墨类负极材料，但其理论比容量只有372mAh/g， 限制了锂离子电池容量的进一步提高。目前学术界对一些新型负极材料如Al、Sn、Sb、 Si及其合金材料研究非常活跃，因其具有远比石墨高的比容量，如单晶硅比容量可以高达 4200mAh/g。但该类负极材料高的体积效应造成了较差的循环稳定性，影响了其商业化进 程。因此如何使这些材料可以实用化是当今锂离子电池研究的热点问题。目前，研究人员采用了各种硅的复合材料，如Si-Ni合金、Ti-Si合金等材料，单独 或者与石墨进行复合制作硅碳材料，在循环性能上得到了一定的改善但依然不够理想。除 采用硅复合材料以外，还有研究人员采用了硅纳米线(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用作锂离子电池负极的高能复合材料，其特征在于：该复合材料由核体材料和壳体材料构成，用壳体材料包覆核体材料，所述核体材料为碳材料、硅粉、糖微球中的一种或多种的混合物，所述壳体材料为热解碳。

【技术特征摘要】
一种用作锂离子电池负极的高能复合材料，其特征在于该复合材料由核体材料和壳体材料构成，用壳体材料包覆核体材料，所述核体材料为碳材料、硅粉、糖微球中的一种或多种的混合物，所述壳体材料为热解碳。2.根据权利要求1所述的一种用作锂离子电池负极的高能复合材料，其特征在于所 述核体材料的重量百分比为10% 60%，所述壳体材料热解碳的重量百分比为40% 90%。3.根据权利要求1所述的一种用作锂离子电池负极的高能复合材料，其特征在于所 述碳材料为天然石墨微粉，煤系、石油系针状焦微粉，或者中间相碳微球的一种或几种，其 纯度为99. 9% 99. 99999999%，粒度在3 50 μ m之间。4.根据权利要求1所述的一种用作锂离子电池负极的高能复合材料，其特征在于所 述硅粉为单晶硅粉或多晶硅粉，纯度为99% 99. 999999%，其颗粒为微米级及亚微米级， 粒度在0. 1 25 μ m之间。5.根据权利要求1所述的一种用作锂离子电池负极的高能复合材料，其特征在于所 述糖微球采用糖类在高温炉中经过600°C高温炭化处理制得，粒度在3 50μπι之间。6.根据权利要求1所述的一种用作锂离子电池负极的高能复合材料，其特征在于所 述热解碳的前驱体是纳米级中间相浙青，将中间相浙青浸入纳米研磨机进行湿式研磨2-3 小时得到，研磨后中...

【专利技术属性】
技术研发人员：耿世达，
申请(专利权)人：耿世达，
类型：发明
国别省市：91[中国|大连]