一种原位制备多孔硅碳复合负极材料的方法

	一种原位制备多孔硅碳复合负极材料的方法
	李世友; 东红; 宋如; 崔孝玲; 李春雷; 傅小兰; 王鹏; 梁文彪; 魏媛; 丁浩
	2020-09-11
专利权人	兰州理工大学
公开日期	2020-09-11
授权国家	中国
专利类型	发明申请
摘要	一种原位制备多孔硅碳复合负极材料的方法，其步骤为：步骤（1）球磨分散：将低熔点、可溶性无机盐、纳米硅或微纳米硅进行球磨混合，球磨罐内进行惰性气体置换；步骤（2）高温熔融：将步骤（1）所得物料进行惰性环境高温熔融形成熔融混合体；熔融温度为1450～1800℃，升温速率为5～10℃/min；步骤（3）球磨包覆：将步骤（2）所得熔融混合体按比例与碳前驱体或碳材料进行高能球磨混合；球磨罐内进行惰性气体置换；步骤（4）高温碳化：将步骤（3）所得混合物料进行高温碳化；碳化温度为600～1200℃，升温速率为5～10℃/min；步骤（5）水洗干燥：将步骤（4）所得物料进行超声、洗涤5～8h，干燥，得到材料。
申请日期	2020-05-22
优先权日	2020-05-22
专利状态	撤回-视为撤回
申请号	CN202010438658.6
公开（公告）号	CN111646472A
IPC 分类号	C01B33/02 ; C01B32/05 ; C01B32/184 ; C01B32/205 ; C01B32/318 ; C01B32/33 ; H01M4/36 ; H01M4/38 ; H01M4/62 ; H01M10/0525
专利代理人	董斌
代理机构	兰州振华专利代理有限责任公司
CPC分类号	C01B33/02 ; C01B32/05 ; C01B32/318 ; C01B32/33 ; C01B32/205 ; C01B32/184 ; H01M4/366 ; H01M4/386 ; H01M4/625 ; H01M4/628 ; H01M10/0525 ; H01M2004/021 ; H01M2004/027 ; C01B2204/32 ; C01B2204/22 ; Y02E60/10
权利要求	1.一种原位制备多孔硅碳复合负极材料的方法，其特征在于，其步骤为：步骤（1）球磨分散：将低熔点、可溶性无机盐、纳米硅或微纳米硅进行球磨混合，加入适量的润湿剂；球磨罐内进行惰性气体置换，球磨转速为400～500r/min，球磨时间10～12h；步骤（2）高温熔融：将步骤（1）所得物料进行惰性环境高温熔融形成熔融混合体；熔融温度为1450～1800℃，升温速率为5～10℃/min；步骤（3）球磨包覆：将步骤（2）所得熔融混合体按比例与碳前驱体或碳材料进行高能球磨混合；球磨罐内进行惰性气体置换，球磨转速为400～500r/min，球磨时间4～8h；步骤（4）高温碳化：将步骤（3）所得混合物料进行高温碳化；碳化温度为600～1200℃，升温速率为5～10℃/min；步骤（5）水洗干燥：将步骤（4）所得物料进行超声、洗涤5～8h，所得物料进行真空干燥，得到多孔硅碳复合负极材料。 2.如权利要求1所述的原位制备多孔硅碳复合负极材料的方法，其特征在于：所述步骤（1）中加入适量的润湿剂；其中，硅基材料、模板剂、润湿剂的质量比为1:15～20:0.5～2；所述润湿剂为工业乙醇，或者工业甲醇，或者去离子水。 3.如权利要求1所述的原位制备多孔硅碳复合负极材料的方法，其特征在于：步骤（1）所述低熔点、可溶性无机盐是碳酸钠，或者碳酸钾，或者磷酸钠，或者磷酸钾，或者磷酸二氢钠，或者磷酸二氢钾，或者碳酸氢钠，或者是以上所述两种的组合。 4.如权利要求1所述的原位制备多孔硅碳复合负极材料的方法，其特征在于：步骤（1）所述熔融混合体温度控制在1450～1600℃。 5.如权利要求1所述的原位制备多孔硅碳复合负极材料的方法，其特征在于：步骤（3）所述熔融混合体、碳前驱体的质量比为：1:25～50，或熔融混合体、碳前驱体、碳材料的质量比为：1:15～35:10～15。 6.如权利要求1所述的原位制备多孔硅碳复合负极材料的方法，其特征在于：所述步骤（1）中的硅基材料为纳米硅或微纳米硅，所述硅基材料的D50尺寸为100～1000nm。 7.如权利要求1所述的原位制备多孔硅碳复合负极材料的方法，其特征在于：所述步骤（3）中的碳前驱体为沥青，或者树脂；碳材料为活性碳，或者石墨，或者石墨烯。
引用专利	CN102398908A;CN102936016A;CN104671247A;CN105024045A;CN105449214A;CN105932240A;CN108807892A;CN108987704A;CN110474025A;CN110844910A;WO2019039856A1
被引用专利数量	1
简单法律状态	失效
文献类型	专利
条目标识符	https://ir.lut.edu.cn/handle/2XXMBERH/107543
专题	兰州理工大学
推荐引用方式 GB/T 7714	李世友,东红,宋如,等. 一种原位制备多孔硅碳复合负极材料的方法[P]. 2020-09-11.