[发明专利]硅碳负极材料制备方法及多孔硅碳微球负极材料

说明书

本发明公开了硅碳负极材料制备方法及多孔硅碳微球负极材料，涉及电池制造技术领域。一种硅碳负极材料制备方法，包括：研磨硅粉浆料，得到磨后硅粉浆料。对碳微粉进行石墨化处理，得到石墨化碳微粉。搅拌磨后硅粉浆料，在搅拌过程中持续向磨后硅粉浆料中加入石墨化碳微粉，加入包覆碳源，并进行超声处理，并同时搅拌，然后进行喷雾干燥，得到硅碳微球。对硅碳微球进行碳化处理，得到碳化硅碳微球。对碳化硅碳微球进行刻蚀处理，然后对碳化硅碳微球洗涤干燥，得到多孔硅碳微球负极材料。一种多孔硅碳微球负极材料，其通过上述方法制造。本发明能制造出克容量高的多孔硅碳微球，并且其多次循环之后容量保持率高。

技术领域

本发明涉及电池制造技术领域，具体而言，涉及硅碳负极材料制备方法及多孔硅碳微球负极材料。

背景技术

随着电子产品的广泛应用，高能量密度及性能安全的电池成为大势所趋的产品，而石墨的理论克容量在375mAh/g左右，目前石墨理论克容量已经无法达到电池高能量密度的要求，高容量的硅基材料的研究受到广泛的关注。但是硅基材料的高膨胀率导致负极粉体极易粉化从而影响了硅基材料高容量的发挥。

发明内容

本发明的目的在于提供一种硅碳负极材料制备方法，其能制备出克容量高的多孔硅碳微球，并且该多孔硅碳微球在多次循环之后容量保持率高。

本发明的另一目的在于提供一种多孔硅碳微球负极材料，其克容量高，并且多次循环之后容量保持率高。

本发明提供一种技术方案：

一种硅碳负极材料制备方法，用于制备多孔硅碳微球负极材料，所述硅碳负极材料制备方法包括：

研磨硅粉浆料，得到磨后硅粉浆料。

对碳微粉进行石墨化处理，得到石墨化碳微粉。

搅拌所述磨后硅粉浆料，在搅拌过程中持续向所述磨后硅粉浆料中加入所述石墨化碳微粉，得到第一混合浆料。

向所述第一混合浆料中加入包覆碳源，得到第二混合浆料。

对所述第二混合浆料进行超声处理，并同时搅拌所述第二混合浆料，得到第三混合浆料。

对所述第三混合浆料进行喷雾干燥，得到硅碳微球。

对所述硅碳微球进行碳化处理，得到碳化硅碳微球。

对所述碳化硅碳微球进行刻蚀处理，然后对所述碳化硅碳微球洗涤干燥，得到所述多孔硅碳微球负极材料。

进一步地，在所述研磨硅粉浆料，得到磨后硅粉浆料步骤之前，所述硅碳负极材料制备方法还包括：在硅粉中加入有机溶剂，以得到所述硅粉浆料。

进一步地，所述硅粉浆料的固含量为15％。

进一步地，所述研磨硅粉浆料，得到磨后硅粉浆料步骤包括：在循环密闭性球磨机中对所述硅粉浆料进行湿法球磨，研磨4小时以得到所述磨后硅粉浆料，并且所述磨后硅粉浆料包括纳米硅粉，所述纳米硅粉的粒径小于或等于20nm。

进一步地，所述对碳微粉进行石墨化处理，得到石墨化碳微粉步骤包括：

将所述碳微粉放入石墨炉中，并向所述石墨炉中充入保护气体。

用时180分钟将所述石墨炉中的温度提升至1000℃，并保温150分钟。

用时100分钟将所述石墨炉中的温度由1000℃提升至1800℃。

用时80分钟将所述石墨炉中的温度由1800℃提升至2500℃，并保温180分钟，得到所述石墨化碳微粉。

进一步地，所述第三混合浆料的固含量为18％。