[发明专利]一种硅碳复合负极材料的制备方法

摘要

本发明提供了一种硅碳复合负极材料的制备方法，该硅碳复合负极材料外层是由沥青和树脂、硅粉共同形成的复合包覆层，内层为石墨组成的具有核壳结构的硅碳复合负极材料。本方法制备的硅碳复合材料保持了硅的高比容量特性，同时对石墨起到了改性作用，增加了材料整体的循环稳定性，提高了锂离子电池的负极材料的能量密度，使该负极材料比目前商业上锂离子电池中常用的碳负极材料具有更高的比容量，满足各类便携式用电设备对电池日益提高的能量密度要求。

主权项

一种硅碳复合负极材料的制备方法，包括以下步骤：（1）将软化点在100℃～300℃之间的沥青和软化点在50℃～150℃之间的树脂按1：1.5～4的重量比加入到具有加热和搅拌装置的捏合釜中，以10～40℃/ min的速率加热升温至沥青和树脂均熔化成液体；（2）然后加入占树脂量2%～10%的固化剂，在惰性气体保护下，不断搅拌至各种组分混合均匀；（3）按照树脂和沥青总重量：石墨的重量为1:4～20的比例称取石墨，加入到带有搅拌和加热功能的混合装置中，搅拌速度为60～180转/分钟，加热温度为40℃～140℃，该温度略低于树脂软化点的温度；（4）按照石墨：硅粉：分散溶剂=10：0.5～2：1.5～6的比例称取硅粉和分散溶剂，将硅粉加入到分散溶剂中，并超声分散均匀后加入到步骤3中的石墨混合装置中，搅拌混合均匀；（5）将步骤2中混合均匀的液体通过雾化装置，加入到步骤4混合有石墨和硅粉的混合装置中，在混合2～5小时后，停止加热并按照5～20℃/ min的速率降温至常温状态下，此时树脂已完成固化；（6）将步骤5中所得的粉体，在惰性气体的保护下，以1～20℃/min的速度升温至600～1300℃，再保温0.5～5h，自然降温，冷却后过筛即得到采用本发明所制得的改性石墨负极材料。