[发明专利]一种锂离子电池硅碳负极材料的制备方法

权利要求书

1.一种锂离子电池硅碳负极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤（1）：原料处理：将微米级硅粉放入氧化锆的球磨罐中，加入氧化锆球，抽真空，以200-400转/分钟交替球磨12-24h，然后过筛分离，制得纳米级硅粉；

步骤（2）：原料与导电剂的混合：将步骤（1）中获得的纳米级硅粉与导电剂同时放入球磨罐中，以200-400转/分钟交替运行6-12h，获得纳米硅与导电剂的均匀粉末；

步骤（3）：无定型碳包覆：在搅拌罐中加入溶剂，同时加入可溶解的碳源前驱体，开启高速搅拌机，待碳源前驱体完全溶解后，将步骤（2）中的纳米硅与导电剂的均匀粉末加入搅拌罐中继续高速搅拌，通过改变溶剂用量以调整包覆料的粘稠度，搅拌完全后放入烘箱进行干燥；

步骤（4）：烧结：将上述产物放入惰性气体气氛炉中在600-1200℃下高温烧结6-10h，得到烧结产物；

步骤（5）：制粉：将烧结产物放入氧化锆球磨罐中进行制粉，烧结产物与氧化锆球的质量比为1:3，以200-300转/分钟的转速运行20-40分钟，制得D50=15-20μm的硅碳材料；

步骤（6）：硅碳负极材料制备：将硅碳材料与商用石墨按质量比1:5-9混合制成硅碳负极材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述微米级硅粉为D50=5μm的多晶、单晶硅粉中的一种或多种；制备得到的纳米级硅粉D50=50-900nm。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）原料处理的具体方法为：将微米级硅粉与氧化锆球体按照1:3-5的质量比添加至氧化锆罐体中，以200-400转/分钟正转30分钟后静置5分钟，静置完成后以200-400转/分钟反转30分钟，继续静置5分钟，然后继续正转，如此往复，满足总球磨时间12-24h。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中，纳米硅粉和导电剂的质量比为10:1-3。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中，碳源前驱体、纳米硅与导电剂的质量比为2-5:10:1-3。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述导电剂为石墨烯、碳纳米管、Super-P、炭黑、乙炔黑、导电石墨中的一种或多种，优选Super-P与导电石墨的组合。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述碳源前驱体为蔗糖、葡萄糖、淀粉、聚苯乙烯、聚氯乙烯、羧甲基纤维素钠、沥青中的一种或多种。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述溶剂为水、乙醇、丙酮、正丁醇、N-甲基吡咯烷酮、甲苯中的一种或多种。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述商用石墨为天然鳞片石墨、球形天然石墨、人造石墨、中间相碳微球中的一种或多种。