[发明专利]一种微米级石榴状硅碳负极材料的制备方法及其应用在审
| 申请号： | 201810140302.7 | 申请日： | 2018-02-11 |
| 公开（公告）号： | CN108288707A | 公开（公告）日： | 2018-07-17 |
| 发明（设计）人： | 郑刚;郭军坡;李坤;樊少娟 | 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;H01M4/583;H01M10/0525 |
| 代理公司： | 合肥天明专利事务所(普通合伙) 34115 | 代理人： | 金凯 |
| 地址： | 230011 安*** | 国省代码： | 安徽;34 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 硅碳负极材料 微米级 石榴 水热反应釜 制备 电子传输能力 多壁碳纳米管 循环稳定性能 葡萄糖 充放电过程 电池材料 二次颗粒 高能机械 高压干燥 恒温反应 混合溶液 搅拌分散 纳米材料 体积膨胀 研磨 硅颗粒 油浴锅 超声 磁子 硅粉 水中 酸化 碳化 煅烧 洗涤 离子 应用 溶解 吸收 | ||
1.一种微米级石榴状硅碳负极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将葡萄糖溶于去离子水中，超声使其完全溶解，加入适量的酸化多壁碳纳米管MWCNT和硅粉并充分地搅拌分散；
S2、将上述的混合溶液与磁子转移到水热反应釜中，水热反应釜置于油浴锅中进行恒温反应，并且维持整个过程的充分地搅拌；
S3、将所得的产物依次经过离心、洗涤、煅烧碳化、高压干燥及高能机械研磨获得微米级石榴状硅碳负极材料。
2.根据权利要求1所述微米级石榴状硅碳负极材料的制备方法，其特征在于，在S1的具体操作中，超声的时间为0.2-1h；优选地，在S1的具体操作中，搅拌的时间为0.5-3h；优选地，在S1的具体操作中，多壁碳纳米管采用HNO3: H2SO4= 1-5:1-5 (Mw)的混合溶液进行酸化；优选地，在S1的具体操作中，硅纳米颗粒的尺寸为40-100nm。
3.根据权利要求1-2任一项所述微米级石榴状硅碳负极材料的制备方法，其特征在于，在S1的具体操作中，硅粉与去离子水的质量体积（g/ml）比为0.2-1.5:35-45；优选地，在S1的具体操作中，葡萄糖、多壁碳纳米管、硅粉的质量比为2-15:2-10:10-30。
4.根据权利要求1-2任一项所述微米级石榴状硅碳负极材料的制备方法，其特征在于，S2中，整个反应过程保持搅拌；优选地，在S2的具体操作中，油浴锅设定的温度为120-240℃；优选地，在S2的具体操作中，油浴锅设定的时间为6-20h。
5.根据权利要求1-2任一项所述微米级石榴状硅碳负极材料的制备方法，其特征在于，S3中，洗涤为依次采用去离子水和乙醇交替洗涤。
6.根据权利要求1-2任一项所述微米级石榴状硅碳负极材料的制备方法，其特征在于，S3中，煅烧碳化的过程在氩气或氮气氛围中进行；煅烧碳化的温度为600-1000℃，时间控制为1-5h；升温速度为1-10℃/min，优选3℃/min。
7.根据权利要求1-2任一项所述微米级石榴状硅碳负极材料的制备方法，其特征在于，S3中，高压干燥机的压力为12-134MPa。
8.根据权利要求1-2任一项所述微米级石榴状硅碳负极材料的制备方法，其特征在于，S3中，高能机械研磨的时间为0.1-1.5h。
9.一种如权利要求1所述的制备方法制备的微米级石榴状硅碳材料在锂离子电池负极中应用。
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