[发明专利]一种锂电池生产用负极材料及其制备方法在审

专利信息
申请号: 201910583283.X 申请日: 2019-07-01
公开(公告)号: CN110492091A 公开(公告)日: 2019-11-22
发明(设计)人: 于祥波 申请(专利权)人: 徐州硕祥信息科技有限公司
主分类号: H01M4/38 分类号: H01M4/38;H01M4/62;H01M4/1395;H01M10/0525;B82Y30/00
代理公司: 11616 北京盛凡智荣知识产权代理有限公司 代理人: 赵芳蕾<国际申请>=<国际公布>=<进入
地址: 221600 江苏省徐州市沛*** 国省代码: 江苏;32
权利要求书: 查看更多 说明书: 查看更多
摘要: 发明属于锂电池生产技术领域,尤其是一种锂电池生产用负极材料及其制备方法,针对现有的碳负极材料;克容量低、循环次数较多时层状结构容易剥离脱落等;硅作为锂电池负极在充电时锂离子从正极材料脱出嵌入硅晶体内部晶格间,造成了很大的膨胀。放电时锂离子从晶格间脱出,又形成成了很大的间隙;现提出如下方案,包括以下重量份的材料:硅烷40‑60份;聚乙烯醇40‑60份;导电剂3‑5份;粘合剂10‑15份;与核桃结构的硅碳材料相比,包覆结构的硅碳材料中含有较多含量的硅,大大提高了嵌锂空间;硅颗粒膨胀粉碎的现象也会减少很多。纳米硅通过二氧化硅包覆后与聚乙烯醇共热生成碳硅复合材料壳膜,有效缓解复合材料的结构变化,提高锂电池循环寿命。
搜索关键词: 锂电池生产 硅碳材料 聚乙烯醇 锂离子 脱出 膨胀 碳硅复合材料 碳负极材料 锂电池负极 包覆结构 层状结构 二氧化硅 负极材料 结构变化 内部晶格 循环寿命 有效缓解 正极材料 粘合剂 复合材料 导电剂 硅晶体 硅颗粒 克容量 纳米硅 重量份 锂电池 放电 包覆 共热 硅烷 晶格 壳膜 嵌锂 制备 嵌入 核桃 充电 剥离
【主权项】:
1.一种用于锂电池生产用负极材料,其特征在于,包括以下重量份的原材料:/n硅烷40-60份;聚乙烯醇40-60份;导电剂3-5份;粘合剂10-15份。/n
下载完整专利技术内容需要扣除积分,VIP会员可以免费下载。

该专利技术资料仅供研究查看技术是否侵权等信息,商用须获得专利权人授权。该专利全部权利属于徐州硕祥信息科技有限公司,未经徐州硕祥信息科技有限公司许可,擅自商用是侵权行为。如果您想购买此专利、获得商业授权和技术合作,请联系【客服

本文链接:http://www.vipzhuanli.com/patent/201910583283.X/,转载请声明来源钻瓜专利网。

同类专利
  • 一种导电共聚物包覆Si的锂离子电池负极材料及其制法-201910998799.0
  • 马刘东 - 马刘东
  • 2019-10-21 - 2020-02-14 - H01M4/38
  • 本发明涉及锂离子负极材料技术领域,且公开了一种导电共聚物包覆Si的锂离子电池负极材料及其制法,包括以下配方原料:羧基化碳纳米管、缩合剂、纳米硅微粉、聚(苯胺‑水杨酸)嵌段共聚物。该一种导电共聚物包覆Si的锂离子电池负极材料及其制法,纳米Si颗粒均匀地负载在碳纳米管上,形成更多的活性位点供Li
  • 复合型三维复合结构薄膜及其制备方法与应用-201910953935.4
  • 俞兆喆;程燕;魏堃;李华成;张国旗;杨道国 - 桂林电子科技大学
  • 2019-10-09 - 2020-02-11 - H01M4/38
  • 本发明提供了一种三维复合结构的储能薄膜及其制备方法与应用。所述复合型三维结构薄膜的制备方法包括的步骤有:将硅靶材和导电锂离子载体金属靶材在惰性气氛下进行共溅射处理,在基体上生长三维复合型结构薄膜。本发明三维复合型结构薄膜的制备方法生长的三维复合型结构薄膜具有较多的接触界面且界面电阻小的特性,而且形成的界面可以吸收硅材料在在充电时形成的体积膨胀从而导致的在放点时形成的薄膜脱落,减轻周期性体积变化的应力,保持锂离子嵌入/脱出过程中的结构稳定性。另外,所述制备方法有效保证生长的复合型三维结构薄膜电化学性能稳定。
  • 一种高性能硅基薄膜的制备方法及其应用-201910953941.X
  • 俞兆喆;周利航;程燕;魏堃;李华成;张国旗;杨道国 - 桂林电子科技大学
  • 2019-10-09 - 2020-02-11 - H01M4/38
  • 本发明提供了一种多孔结构硅氧复合薄膜及其制备方法与应用。所述多孔结构硅氧复合薄膜的制备方法包括的步骤有:将硅靶材在惰性气体与氧气的混合气氛下进行溅射处理,在基体上生长硅氧复合薄膜,并进行退火处理,得到硅和氧化硅的复合薄膜;用腐蚀剂对制备好的复合薄膜进行刻蚀处理,然后清洗和烘干之后即得到多孔结构硅氧复合薄膜。本发明制备的硅氧复合薄膜有大的比表面积、高的储能密度、较高的电导率、可以吸收硅氧复合薄膜在充放电时产生的体积膨胀,减轻周期性体积变化的应力,保持锂离子嵌入/脱出过程中的结构稳定性,保持高的可逆容量,比容量高。另外,所述制备方法工艺简单,设备依赖度低,适合工业化生产。
  • 硅碳负极材料及制备方法、锂离子电池-201910964125.9
  • 赵育松;邱昭政;张国军;梁世硕 - 昆山宝创新能源科技有限公司
  • 2019-10-11 - 2020-01-31 - H01M4/38
  • 本发明公开了硅碳负极材料及制备方法、锂离子电池。该硅碳负极材料包括:内核以及外壳,所述外壳包覆所述内核,所述内核为膨胀石墨和多孔硅的复合材料,且所述多孔硅的粒径为纳米级别,所述膨胀石墨的粒径为微米级别,所述外壳为无定形碳层。由此,该硅碳负极材料具有较小的体积膨胀率、较高的循环效率以及良好的倍率性能,使得应用该硅碳负极材料的锂离子电池具有良好的使用性能。
  • 一种锂离子电池碳纳米管复合补锂负极片及其制备方法-201910942292.3
  • 张立君;陈慧龙;段恒志;王建军;王念贵;王瑛 - 山东玉皇新能源科技有限公司
  • 2019-09-30 - 2020-01-24 - H01M4/38
  • 本发明提供了一种锂离子电池碳纳米管复合补锂负极片及其制备方法,所述负极片包括集流体,以及喷涂在所述集流体上的补锂材料,所述补锂材料包括碳纳米管纤维和均匀分布于碳纳米管纤维内部及表面的金属锂颗粒,分布于所述碳纳米管纤维表面的所述金属锂颗粒还包覆有碳层。本发明复合补锂负极片,通过在集流体上喷涂碳纳米管纤维,碳纳米管纤维的内部和表面均分散有金属锂颗粒,由于部分锂包覆在纤维内部,避免了电池循环过程中表面的碳脱离碳纳米管纤维表面,造成死锂的现象,可在电池循环过程中持续提供锂补充,进而提高电池的循环保持率和能量密度。本发明采用静电纺丝制备复合补锂负极片,所得复合补锂负极片的性能稳定,工艺简单,易于实现。
  • 一种锂离子电池碳纳米管复合补锂材料及其制备方法与应用-201910942302.3
  • 张立君;陈慧龙;段恒志;王建军;王念贵;王瑛 - 山东玉皇新能源科技有限公司
  • 2019-09-30 - 2020-01-24 - H01M4/38
  • 本发明提供了一种锂离子电池碳纳米管复合补锂材料及其制备方法与应用,所述补锂材料包括质量比为1:0.7~35的碳纳米管纤维和金属锂颗粒的复合物,所述金属锂颗粒均匀地分布于碳纳米管纤维的内部及表面,分布于碳纳米管纤维表面的所述金属锂颗粒还包覆有碳层。本发明补锂材料以碳纳米管纤维为载体,其内部和表面均分散有金属锂颗粒,部分锂包覆在纤维内,避免了电池循环过程中表面的碳脱离碳纳米管纤维表面,造成死锂的现象,可在电池循环过程中持续提供锂补充,进而提高电池的首次充放电效率、循环保持率和能量密度。本发明采用静电纺丝制备复合补锂材料,所得锂离子电池补锂材料的性能稳定,工艺简单,易于实现。
  • 一种硅基负极材料、其制备方法和用途-201911032471.X
  • 苏发兵;李琼光;王艳红;谭强强 - 中科廊坊过程工程研究院;中国科学院过程工程研究所
  • 2019-10-28 - 2020-01-24 - H01M4/38
  • 本发明涉及一种硅基负极材料、其制备方法和用途。所述方法包括如下步骤:(1)将金属盐、咪唑类有机试剂、硅颗粒和有机溶剂混合,得到包覆有硅纳米颗粒的前驱体;(2)将步骤(1)所述包覆有硅纳米颗粒的前驱体进行炭化处理,得到硅基负极材料。本发明提供的硅基负极材料的制备方法解决了现有技术制备硅基负极材料的关键问题,操作流程简单,无高温高压反应,能耗低,过程清洁无污染,便于工业化制备硅基负极材料。本发明采用三维限域的方法得到的硅基负极材料性能优异,有效的解决了硅在充放电过程中的体积膨胀问题,具有优异的循环性能和倍率性能。
  • 碘基包合物二次电池正极及其制备方法及钠碘二次电池-201910940964.7
  • 张倩;刘枫;李峰辉 - 河南工学院
  • 2019-09-30 - 2020-01-07 - H01M4/38
  • 本发明公开了一种碘基包合物二次电池正极,所述正极为碘基包合物复合材料,所述正极包括正极活性物质、导电材料和粘结剂以及集流体;本发明还公开上述电池正极的制备方法,以及采用上述碘基包合物二次电池正极制备的钠碘二次电池。该二次电池包含正极、负极、有机电解质和隔膜。所述正极是含碘包合物复合材料,负极是钠金属,电解液是高氯酸钠有机电解液。碘基包合物在结构上具有稳定性好,对碘吸附性强等特点,能够高效抑制充放电过程中碘的溶解损失。该电池在工作时钠和碘基包合物之间发生可逆氧化还原反应,在电化学性能上远远优于碘/碳类电极材料。所构筑的钠碘二次电池稳定性好、安全性好、能量密度高。
  • 锡纳米颗粒的制备方法和锂离子电池负极材料-201910759455.4
  • 权泽卫;赵西夏 - 南方科技大学
  • 2019-08-16 - 2020-01-03 - H01M4/38
  • 本发明属于纳米技术领域,具体涉及一种锡纳米颗粒的制备方法和锂离子电池负极材料。本发明所提供的制备方法包括:在惰性气氛中,将锡前驱体、六羰基钨、油胺和六甲基二硅氮烷溶解在非配位溶剂中,获得混合物;将混合物进行加热反应,待反应结束后将反应液冷却至室温并进行固液分离处理,获得锡纳米颗粒。本发明采用六羰基钨作为还原剂,油胺和六甲基二硅氮烷作为配体,非配位溶剂作为反应溶剂,在各反应原料的协同作用下,制备获得粒径均一、小尺寸的锡纳米颗粒,其粒径分布窄,且平均粒径标准偏差仅有6%‑8%。方法简单,操作简便,且各反应原料低毒高效,易于锡纳米颗粒的规模化生产。
  • 电池用电极组合物-201410776582.2
  • J·马;Y·张;C·邢;O·毛 - 新奈科技有限公司
  • 2014-12-15 - 2020-01-03 - H01M4/38
  • 本发明公开了碳纳米管基组合物以及制造电池用电极的方法。本发明公开了用于电池电极的组合物,其中引入了碳质材料的三维网络,所述碳质材料的三维网络包含具有双峰直径分布的碳纳米管CNT(A)和CNT(B)、石墨烯、炭黑以及可任选的其他形式的碳基糊。通过本发明的组合物,电池的性能得到了增强。
  • 一种锂离子电池用负极复合材料及其制备方法-201910916826.5
  • 李能;王志勇;皮涛;邵浩明;陈松;李钰;余梦泽;黄越华 - 湖南中科星城石墨有限公司
  • 2019-09-26 - 2019-12-31 - H01M4/38
  • 本发明涉及一种锂离子电池用负极复合材料,由复合石墨基体、碳包覆纳米硅、导电碳、无定形碳第一包覆层及高分子碳第二包覆层组成。本发明先将纳米硅置于反应炉中,通入保护气,再通入裂解气,进行裂解反应,得到碳包覆纳米硅;再将碳包覆纳米硅加入到复合石墨溶液中,通过干燥造粒,制备石墨/纳米硅/导电碳前驱体;然后在其表层包裹无定形碳第一包覆层、包覆高分子碳第二包覆层。本发明制备工艺简单、负极复合材料比容量高、首次充放电效率高、循环稳定性优异。
  • 一种改性硅负极复合材料的制备方法-201810631062.0
  • 不公告发明人 - 合肥克米克科技有限公司
  • 2018-06-19 - 2019-12-27 - H01M4/38
  • 本发明公开了一种改性硅负极复合材料的制备方法,其步骤如下:1)向氢氟酸溶液中加入纳米硅和锑粉均匀分散,喷雾干燥,高温烧结,得中间体Ⅰ;2)将中间体Ⅰ和氧化石墨烯置于溶剂中超声分散,然后加入适量的偏钒酸铵和碳源充分分散,喷雾干燥、高温烧结,待冷却后用氢氟酸溶液浸泡5‑8min,水洗至中性,烘干,得中间体Ⅱ;3)将中间体Ⅱ与锡粉混合球磨,然后高温烧结,得改性硅负极复合材料。本发明公开的改性硅负极复合材料是通过分步掺杂氟和多种金属元素,可以有效降低材料在脱嵌锂过程中的体积变化,以改善材料的电子导电性和循环稳定性,提升电池的电池容量。
  • 一种纳米硅基材料的制备方法-201710271252.1
  • 毛方会;杨玉洁 - 广东烛光新能源科技有限公司
  • 2017-04-24 - 2019-12-24 - H01M4/38
  • 本发明属于储能研究领域,特别涉及一种纳米硅基材料的制备方法,所述方法主要包括(1)合金制备‑(2)粉碎‑(3)脱嵌‑多次重复(1)~(3)四个步骤或(1)合金制备‑(2)脱嵌‑(3)粉碎‑多次重复(1)~(3)四个步骤;通过合金制备工序,使得硅基材料体积膨胀,在颗粒内部形成裂纹,便于后续的粉粹过程进行颗粒破碎;而脱嵌过程可以将合金中的非硅基组分去除得到纳米硅基材料;多次重复处理,可以多次破坏硅基颗粒的结构,使制得的产物具有更小的尺寸。
  • 复合硅基材料、负极材料及其制备方法以及锂离子电池-201910894141.5
  • 李文超;唐仁衡;王英;黄玲 - 广东省稀有金属研究所
  • 2019-09-20 - 2019-12-20 - H01M4/38
  • 本发明涉及锂离子电池技术领域,公开了一种复合硅基材料的制备方法,包括:将氧化亚硅粉进行歧化反应,使氧化亚硅颗粒的一部分转化为硅和二氧化硅。还公开了采用上述方法制得的复合硅基材料,该复合硅基材料碳包覆后可作为负极材料,该负极材料具有导电率高,体积膨胀率低,循环性能好的优点。本发明还公开了负极材料及其制备方法,制备方法包括:将本发明提供的复合硅基材料进行碳包覆。该负极材料应用于锂离子电池时,能表现出优异的电化学性能。还公开了制备负极的材料包括上述的负极材料的锂离子电池,该锂离子电池性能好。
  • 一种水系锂镍双盐混合离子电池-201910903562.X
  • 杜菲;赵静;陈楠;王春忠;陈岗 - 吉林大学
  • 2019-09-24 - 2019-12-20 - H01M4/38
  • 本发明提供了一种水系锂镍双盐混合离子电池,属于电池技术领域。本发明以泡沫镍作为负极,其具有体积比容量高、在水系电解液中稳定性高、循环过程中无枝晶和副产物产生以及倍率性能优异的特点;以锰酸锂作为正极活性材料,其具有工作电压高、放电比容量高以及在水系电解液中结构稳定的特点;同时配合含有可溶性锂盐和可溶性镍盐的水系电解液共同构建得到水系锂镍双盐混合离子电池,通过调控电解液的配比,能够有效地抑制水系电解液的析氢析氧等副反应,拓宽电池体系的反应窗口、提高其循环寿命,而且具有廉价、安全、环保和快速充放电的特点。
  • 一种硅粉掺杂的方法-201610388142.9
  • 岳之浩;周浪;黄海宾;汤昊;尹传强;高超 - 南昌大学
  • 2016-06-06 - 2019-12-20 - H01M4/38
  • 一种硅粉掺杂的方法,包括如下步骤:依次采用丙酮、氢氟酸和超纯水对硅粉原料进行清洗;然后将清洗后的硅粉和磷粉置于保护气氛下进行热处理,使磷粉气化从而在磷的气氛下对硅粉进行掺杂,起到提高硅粉导电率的目的。本发明工艺简单、成本低廉、硅粉导电性可控,非常适合大规模产业化生产,有望在锂离子电池、光电材料及传感器等领域得到很好的实际应用。
  • 一种中空纳米硅球负极材料的制备方法和应用-201910772883.0
  • 张学军;矫响伟;田艳红 - 北京化工大学
  • 2019-08-21 - 2019-12-17 - H01M4/38
  • 本发明涉及一种中空纳米硅球负极材料的制备方法及其应用,具体包括以下步骤:S1:将十六烷基溴化胺,十二烷基硫酸钠,氨水,无水乙醇,超纯水混合并加入正硅酸四乙酯进行溶胶凝胶反应,得到白色粉末。S2:白色粉末温育以后,经酸性无水乙醇清洗并干燥,煅烧后得到中空二氧化硅。S3:将中空二氧化硅与镁粉、氯化钠、氯化钾等充分研磨,混合,煅烧,得到棕色混合物。S4:将棕色混合物经过盐酸和氢氟酸的清洗并干燥后,得到中空纳米硅球。经测试,在1.0A/g的电流密度下,中空纳米硅球经过100次循环还具有1200mAh/g的容量,远高于普通硅(100次循环后仅剩下400mAh/g)。中空纳米硅球能够明显的改善硅负极材料的循环稳定性。
  • 网状锂材及其制备方法和应用-201810556095.3
  • 孔德钰;陈强;牟瀚波;王亚龙;郇庆娜;孙清海 - 中能中科(天津)新能源科技有限公司
  • 2018-06-01 - 2019-12-10 - H01M4/38
  • 本发明提供了一种网状锂材及其制备方法和应用。本发明的网状锂材可作为锂源为负极补锂,也可作为负极集流体负载负极活性物质,也可直接作为金属锂负极。与现有技术相比,网状锂材除可以精确控制补锂量之外,还可以减轻负极质量,而且孔也可缓解负极膨胀,保持良好的界面结合,提高电池的循环性能;另外,当网状锂材作为金属锂负极使用时,三维结构的负极与电解质接触面积更大,电极倍率性能更好。此外,网状锂材制作方法简单易实现,易批量化生产。
  • 一种柔性三维金属锂负极材料的制备方法-201910878175.5
  • 郑时有;杨俊和;袁涛;张鹏程;彭成信;庞越鹏 - 上海理工大学
  • 2019-09-17 - 2019-12-10 - H01M4/38
  • 本发明提出了一种柔性三维金属锂负极材料的制备方法,使用三维碳布材料作为柔性电极的基底,在三维碳布表面生长一层硅纳米线,借助于硅纳米线与熔融金属锂发生的合金化反应,有效的提高了碳布三维基底对熔融金属锂的浸润性,解决了常规三维骨架的“疏锂”问题。此外,纳米尺寸的硅线交织结构提高了三维骨架对熔融锂的接触面积,提高了金属锂在骨架中的负载量、避免了锂枝晶的成核和生长。
专利分类
×

专利文献下载

说明:

1、专利原文基于中国国家知识产权局专利说明书;

2、支持发明专利 、实用新型专利、外观设计专利(升级中);

3、专利数据每周两次同步更新,支持Adobe PDF格式;

4、内容包括专利技术的结构示意图流程工艺图技术构造图

5、已全新升级为极速版,下载速度显著提升!欢迎使用!

请您登陆后,进行下载,点击【登陆】 【注册】

关于我们 寻求报道 投稿须知 广告合作 版权声明 网站地图 友情链接 企业标识 联系我们

钻瓜专利网在线咨询

400-8765-105周一至周五 9:00-18:00

咨询在线客服咨询在线客服
tel code back_top