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一種鋰離子電池用復合負極材料的制備方法

時間:2026-04-06    作者:admin 點擊: ( 2 ) 次

【摘要】 本發(fā)明公開了一種鋰離子電池用復合負極材料 的制備方法。這種復合負極材料是由硅/銅/碳組成,其中的硅 具有納米多孔結構。通過高能球磨方法先后得到高度分散的納 米硅/氧化鋁復合體、納米硅/氧化鋁/銅復合體、納米硅/氧化鋁 /銅/碳復合體,然后加入鹽酸,除去氧化鋁以及過量的鋁,得 到鋰離子電池用復合負極材料。制備過程中通過使用鹽酸除去 非活性的氧化鋁以及略微過量的鋁,可以提高復合材料的比容 量,而鹽酸的處理過程也使復合材料中的硅具有納米多孔結 構,能吸收硅在嵌脫鋰過程中的部分體積變化,緩沖體積效應, 提高材料的結構穩(wěn)定性和循環(huán)性能。鋰離子電池用復合負極材 料的可逆容量可達580mAh·g- 1,前35個循環(huán)中,平均每個循環(huán)的容量損失 約0.1%。 【專利類型】發(fā)明申請 【申請人】上海交通大學 【申請人類型】學校 【申請人地址】200240上海市閔行區(qū)東川路800號 【申請人地區(qū)】中國 【申請人城市】上海市 【申請人區(qū)縣】閔行區(qū) 【申請?zhí)枴緾N200610028893.6 【申請日】2006-07-13 【申請年份】2006 【公開公告號】CN1909266A 【公開公告日】2007-02-07 【公開公告年份】2007 【授權公告號】CN100401559C 【授權公告日】2008-07-09 【授權公告年份】2008.0 【IPC分類號】H01M4/04; H01M4/38; B22F9/04; B22F9/16; B82B3/00; H01M4/1395 【發(fā)明人】楊軍; 鄭穎; 努麗燕娜 【主權項內容】1.一種鋰離子電池用復合負極材料的制備方法,其特征在于其制備方法如下: (1)室溫下在氬氣或氮氣氣氛中將氧化亞硅粉末與鋁粉末按質量比0.9~1.1∶0.5~0.7混和,其中氧化亞硅粉末粒度在200~350目之間,鋁粉末粒度在100~300目之間,將粉末混合物置于配有O型密封圈的不銹鋼球磨罐中,放入不銹鋼鋼球,保持罐內的氬氣或氮氣氣氛,高能球磨機的轉速為300~500轉/分,球磨時間為10~20小時,得到高度分散的納米硅/氧化鋁復合體; (2)室溫下在氬氣或氮氣氣氛中將納米硅/氧化鋁復合體與粒度為100~300目的銅粉末按質量比0.9~1.1∶0.5~1.0混和,置于配有O型密封圈的不銹鋼球磨罐中,放入不銹鋼鋼球,保持罐內的氬氣或氮氣氣氛,高能球磨機的轉速為300~500轉/分,球磨時間為1~3小時,得到納米硅/氧化鋁/銅復合體; (3)室溫下在氬氣或氮氣氣氛中將納米硅/氧化鋁/銅復合體與碳粉末按質量比0.9~1.1∶0.2~0.4混和,其中碳粉末為石墨粉末或中間相碳微球粉末,石墨粉末的粒徑在1~2μ之間,中間相碳微球粉末的粒徑在16~20μ之間,將混合物置于配有O型密封圈的不銹鋼球磨罐中,放入不銹鋼鋼球,保持罐內的氬氣或氮氣氣氛,高能球磨機的轉速為300~500轉/分,球磨時間為10~30分鐘,得到納米硅/氧化鋁/銅/碳復合體; (4)室溫下將納米硅/氧化鋁/銅/碳復合體放入濃度為1.0~4.0mol/L的鹽酸中攪拌1~4小時,超聲波處理10~40分鐘,超聲波頻率為50~70kHz,用去離子水清洗、過濾,然后在70~90℃下烘干1~3小時,在110~130℃下真空烘干2~4小時,得到鋰離子電池用復合負極材料。 【當前權利人】上海交通大學 【當前專利權人地址】上海市閔行區(qū)東川路800號 【統(tǒng)一社會信用代碼】1210000042500615X0 【引證次數】4.0 【被引證次數】38 【他引次數】4.0 【被自引次數】4.0 【被他引次數】34.0 【家族引證次數】8.0 【家族被引證次數】38

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