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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于锂离子电池,特别涉及一种锂离子电池负极材料的制备方法、锂离子电池负极材料及应用。
技术介绍
1、锂离子电池以其独特的便利性和优异的性能,已广泛应用于笔记本电脑、智能手机和摄像机,在市场上的可充电电子产品中发挥着至关重要的作用。因此,锂离子电池作为全球性的供需产品,在能量密度、安全性和寿命方面有着更高的要求,需要具有高能量密度和稳定长循环的锂离子电池。众所周知,负极会影响电池的性能,碳基或硅基材料是负极材料的主要部件,普通碳负极材料容量低,硅基负极材料容量高,但循环性能差。作为硅基负极之一,一氧化硅(sio)的理论容量为2600mah/g,与传统石墨(372mah/g)相比具有巨大的潜力。然而,sio电极在工作过程中体积膨胀的缺点,可能导致电极粉碎,破坏导电网络,并迅速衰减容量。
技术实现思路
1、为了解决现有sio电极稳定性和循环性能不足的问题,本专利技术提供了一种锂离子电池负极材料的制备方法,通过该方法制备的锂离子电池负极材料,其稳定性和循环性能得到了显著的提高,进而有效提升锂离子电池的循环性能和安全性。
2、本专利技术还提供了一种锂离子电池负极材料及应用。
3、本专利技术通过以下技术方案实现:
4、本专利技术提供一种锂离子电池负极材料的制备方法,所述制备方法包括:
5、将一氧化硅和明胶混合后进行研磨,获得粒径为50~150μm的混合颗粒;
6、将所述混合颗粒进行微波加热,后在惰性气氛下进行煅烧,冷却得到锂
7、优选的,所述将一氧化硅和明胶混合后进行研磨,获得粒径为50~150μm的混合颗粒,具体包括:
8、将一氧化硅和明胶混合后进行粉碎研磨,获得混合物;
9、向所述混合物中加入酒精,后于1200rpm下球磨3h;
10、将球磨产物进行真空干燥,后将真空干燥产物研磨成粉,获得粒径为50~150μm的混合颗粒。
11、进一步的,所述一氧化硅和明胶的质量比为8:5。
12、优选的,所述将所述混合颗粒进行微波加热,具体包括:
13、采用微波照射所述混合颗粒10min,微波照射频率为300ghz,功率为500~900w。
14、进一步的,所述在惰性气氛下进行煅烧,冷却得到锂离子电池负极材料,具体包括:
15、在惰性气氛下,将经过微波加热的样品在800℃下煅烧2h,后冷却至室温,获得锂离子电池负极材料。
16、可选的,所述惰性气氛为ar气氛。
17、基于同一专利技术构思,本专利技术提供一种锂离子电池负极材料,所述锂离子电池负极材料通过上述一种锂离子电池负极材料的制备方法制得。
18、基于同一专利技术构思,本专利技术提供一种锂离子电池负极材料在制备锂离子电池负极中的应用。
19、基于同一专利技术构思,本专利技术提供一种锂离子电池负极材料在制备锂离子电池中的应用。
20、基于同一专利技术构思,本专利技术提供一种锂离子电池负极,所述锂离子电池负极通过上述一种锂离子电池负极材料制得。
21、本专利技术实施例中的一个或多个技术方案,至少具有如下技术效果或优点:
22、本专利技术一种锂离子电池负极材料的制备方法,该方法首次将有机聚合物明胶和一氧化硅混合研磨后采用微波加热进行预处理,再采用一次烧结成型的方法制备锂离子电池的负极材料,其中微波加热对反应物进行预处理,使得明胶分子间作用力增加便于后续的烧结,通过采用一次烧结成型技术,提高烧结温度减少烧结次数能够较好地节省时间,提高生产效率,通过该方法制备的锂离子电池负极材料具有更稳定的碳涂层,能够使得膨胀后的一氧化硅材料牢固的作用于电极膜上而不会产生大面积脱落,此外,含氮杂原子掺杂能够进一步提高材料的电子导电性,进而提升电极的稳定性、循环性能和容量。
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1.一种锂离子电池负极材料的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括:
2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池负极材料的制备方法,其特征在于,所述将一氧化硅和明胶混合后进行研磨,获得粒径为50~150μm的混合颗粒,具体包括:
3.根据权利要求1或2所述的一种锂离子电池负极材料的制备方法,其特征在于,所述一氧化硅和明胶的质量比为8:5。
4.根据权利要求1所述的一种锂离子电池负极材料的制备方法,其特征在于,所述将所述混合颗粒进行微波加热,具体包括:
5.根据权利要求1或4所述的一种锂离子电池负极材料的制备方法,其特征在于,所述在惰性气氛下进行煅烧,冷却得到锂离子电池负极材料,具体包括:
6.根据权利要求5所述的一种锂离子电池负极材料的制备方法,其特征在于,所述惰性气氛为Ar气氛。
7.一种锂离子电池负极材料,其特征在于,所述锂离子电池负极材料通过权利要求1~6中任一项所述的一种锂离子电池负极材料的制备方法制得。
8.如权利要求7所述的一种锂离子电池负极材料在制备锂离子电池负极中的应用。
10.一种锂离子电池负极,其特征在于,所述锂离子电池负极通过权利要求7所述的一种锂离子电池负极材料制得。
...【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池负极材料的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括:
2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池负极材料的制备方法,其特征在于,所述将一氧化硅和明胶混合后进行研磨,获得粒径为50~150μm的混合颗粒,具体包括:
3.根据权利要求1或2所述的一种锂离子电池负极材料的制备方法,其特征在于,所述一氧化硅和明胶的质量比为8:5。
4.根据权利要求1所述的一种锂离子电池负极材料的制备方法,其特征在于,所述将所述混合颗粒进行微波加热,具体包括:
5.根据权利要求1或4所述的一种锂离子电池负极材料的制备方法,其特征在于,所述在惰性气氛下进...
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