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      硅碳負(fù)極材料的制備方法及采用該方法制備得到的硅碳負(fù)極材料與流程

      文檔序號(hào):12737646閱讀:來源:國(guó)知局

      技術(shù)特征:

      1.一種硅碳負(fù)極材料的制備方法,其特征在于,主要包括如下步驟

      步驟1,配制含有石墨烯的包覆層漿料,噴霧進(jìn)入包覆室,并使得形成的顆粒帶有電荷,且每個(gè)顆粒的帶電量為Q1;

      步驟2,將核結(jié)構(gòu)組分噴入包覆室,并使得其表面帶有與步驟1所述顆粒相反的電荷,且每個(gè)顆粒的帶電量為Q2;

      步驟3,包覆反應(yīng):調(diào)節(jié)包覆室內(nèi)的氣流,使得步驟1的顆粒均勻的包覆于步驟2所述的核結(jié)構(gòu)表面;

      步驟4,進(jìn)行后處理得到成品硅碳顆粒。

      2.一種權(quán)利要求1所述的硅碳負(fù)極材料的制備方法,其特征在于,步驟1所述的石墨烯包括非官能團(tuán)化石墨烯和/或官能團(tuán)化石墨烯;步驟2所述核結(jié)構(gòu)為一次顆粒結(jié)構(gòu)或二次顆粒結(jié)

      構(gòu),所述核結(jié)構(gòu)中包含硅基負(fù)極材料。

      3.一種權(quán)利要求2所述的硅碳負(fù)極材料的制備方法,其特征在于,所述官能團(tuán)化石墨烯中的官能團(tuán)為羧基、羥基、環(huán)氧基、羰基、硝基、氨基中的至少一種;所述硅基負(fù)極材料包括硅單質(zhì)或/和硅氧化物;所述核結(jié)構(gòu)中還包含非硅基負(fù)極材料,所述非硅基負(fù)極材料包括天然石墨、人造石墨、中間相碳微球、軟碳、硬碳、石油焦、碳纖維、熱解樹脂碳、碳酸鋰、非硅合金負(fù)極材料中的至少一種。

      4.一種權(quán)利要求1所述的硅碳負(fù)極材料的制備方法,其特征在于,步驟1所述包覆層漿料中還包含傳統(tǒng)包覆層原料或/和聚合物單體。

      5.一種權(quán)利要求4所述的硅碳負(fù)極材料的制備方法,其特征在于,所述傳統(tǒng)包覆層原料為酚醛樹脂、密胺樹脂、過氯乙烯、瀝青、聚乙烯、硬脂酸、PVC、聚丙烯腈、天然橡膠、丁苯橡膠、順丁橡膠、乙丙橡膠、聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、納米氧化銅、納米氧化鎂、納米氧化鈦、納米氧化鋁、納米石墨、石墨片中的至少一種;所述聚合物單體包括丙烯酸酯類、甲基丙烯酸酯類、苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯腈、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、二乙烯基苯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯、N,N-二甲基丙烯酰胺、N-丙烯酰嗎啉、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、正丙烯酸己酯、2-丙烯酸環(huán)己酯、丙烯酸十二酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、四甘醇二丙烯酸酯、二縮三丙二醇二丙烯酸酯、乙氧化季戊四醇四丙烯酸酯、丙氧化季戊四醇丙烯酸酯、雙-三羥基丙烷四丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、丙氧化甘油三丙烯酸酯、三(2-羥乙基)異氰脲酸三丙烯酸酯三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯中的至少一種。

      6.一種權(quán)利要求1所述的硅碳負(fù)極材料的制備方法,其特征在于,Q2≥2*Q1。

      7.一種權(quán)利要求1所述的硅碳負(fù)極材料的制備方法,其特征在于,Q2≥10*Q1。

      8.一種權(quán)利要求2所述的硅碳負(fù)極材料的制備方法,其特征在于,當(dāng)步驟1所述石墨烯為官能團(tuán)化石墨烯時(shí),步驟4所述的后處理為:將步驟3得到的產(chǎn)物進(jìn)行還原處理,促使石墨烯片層之間官能團(tuán)進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng),形成緊密連接的包覆層結(jié)構(gòu),之后進(jìn)行熱處理提高包覆層的導(dǎo)電率最終得到成品硅碳負(fù)極材料。

      9.一種權(quán)利要求4所述的硅碳負(fù)極材料的制備方法,其特征在于,當(dāng)步驟1所述的包覆層漿料中含有聚合物單體時(shí),步驟4所述的后處理為:將步驟3得到的產(chǎn)物,置于含有引發(fā)劑的環(huán)境中,促使單體聚合,將包覆層緊密的粘接在一起,之后碳化即得到成品硅碳負(fù)極材料。

      10.一種權(quán)利要求1所述的硅碳負(fù)極材料制備方法制備得到的硅碳負(fù)極材料,包括核結(jié)構(gòu)和殼結(jié)構(gòu),所述殼結(jié)構(gòu)均勻包覆于所述核結(jié)構(gòu)的表面,其特征在于,所述殼結(jié)構(gòu)的厚度為h,且h≤100nm。

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