[发明专利]一种锂离子电池用磷掺杂硅碳负极材料及其制备方法在审
| 申请号： | 201711184460.4 | 申请日： | 2017-11-23 |
| 公开（公告）号： | CN108172775A | 公开（公告）日： | 2018-06-15 |
| 发明（设计）人： | 王辉;刘会 | 申请（专利权）人： | 合肥国轩高科动力能源有限公司 |
| 主分类号： | H01M4/36 | 分类号： | H01M4/36;H01M4/38;H01M4/62;H01M10/0525;B82Y30/00 |
| 代理公司： | 合肥市长远专利代理事务所(普通合伙) 34119 | 代理人： | 段晓微;叶美琴 |
| 地址： | 230000 安*** | 国省代码： | 安徽;34 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 磷掺杂 纳米硅材料 硅碳负极材料 锂离子电池用 喷雾干燥 一次烧结 有机碳源 石墨 制备 制备方法工艺 电子导电率 二次烧结 负极材料 后续处理 磷酸溶液 喷雾造粒 体积膨胀 烧结 水中 | ||
1.一种锂离子电池用磷掺杂硅碳负极材料，其特征在于，所述磷掺杂硅碳负极材料由磷掺杂纳米硅材料与石墨和有机碳源喷雾造粒后烧结而成。
2.根据权利要求1所述锂离子电池用磷掺杂硅碳负极材料，其特征在于，在磷掺杂硅碳负极材料中，磷掺杂纳米硅材料的质量百分比为3％-95％，余量为石墨及无定形热解碳。
3.一种如权利要求1或2所述锂离子电池用磷掺杂硅碳负极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将纳米硅材料均匀分散在磷酸溶液中，然后进行喷雾造粒，经一次烧结后得到磷掺杂纳米硅材料；
S2、将磷掺杂纳米硅材料均匀分散在水中，加入石墨和有机碳源，分散完全后进行喷雾造粒，然后进行二次烧结得到所述锂离子电池用磷掺杂硅碳负极材料。
4.根据权利要求3所述锂离子电池用磷掺杂硅碳负极材料的制备方法，其特征在于，在S1中，所述磷酸溶液的浓度为0.1mol/L-1mol/L。
5.根据权利要求3或4所述锂离子电池用磷掺杂硅碳负极材料的制备方法，其特征在于，在S1中，在一次烧结过程中，烧结的温度为500-1000℃，烧结的时间为1-12h。
6.根据权利要求3-5中任一项所述锂离子电池用磷掺杂硅碳负极材料的制备方法，其特征在于，在S1中，所述磷掺杂纳米硅材料中磷掺杂量为0.1wt％-10wt％。
7.根据权利要求3-6中任一项所述锂离子电池用磷掺杂硅碳负极材料的制备方法，其特征在于，在S2中，所述有机碳源为柠檬酸、蔗糖、淀粉、葡萄糖、羧甲基壳聚糖、羧甲基纤维素钠中一种或多种的混合物；所述石墨为天然石墨、人造石墨、球形石墨、中间相碳微球中的一种或多种的混合物。
8.根据权利要求3-7中任一项所述锂离子电池用磷掺杂硅碳负极材料的制备方法，其特征在于，在S1和S2中，在喷雾造粒的过程中，喷雾造粒机进风口温度为140-170℃，出风口温度为100-120℃。
9.根据权利要求3-8中任一项所述锂离子电池用磷掺杂硅碳负极材料的制备方法，其特征在于，在S2中，在二次烧结过程中，烧结的温度为800℃-1200℃，烧结的时间为1h-12h。
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