CN112151784A - 一种锂电池的负极材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种锂电池的负极材料及其制备方法，包括以下按重量份数计的原材料：石墨粉料60‑90份，粘结剂10‑20份，催化剂10‑15份，所述催化剂为单晶硅和氧化亚硅，单晶硅和氧化亚硅的重量比为9～3:1，所述石墨粉料为91～97wt％石墨，单晶硅和氧化亚硅为2～6wt％的单晶硅和氧化亚硅。本发明通过合理搭配，有效提升电池的比容量和循环性能，降低衰减率。

Description

一种锂电池的负极材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及锂电池技术领域，具体地说是一种锂电池的负极材料及其制备方法。
背景技术
锂离子二次电池作为一种新型高能二次电源，具有比能量大、放电电压平稳、电压高、低温性能好、无污染、安全性能优越以及储存和工作寿命长、利用率高等优点。有研究表明，当气温从25℃升高到40℃，车内实际温度远高于40℃，升高温度后锂离子电池表现出较高的初始容量，但电池的循环稳定性降低，容量衰减速率加快。因此，高温性能作为考量电池环境适用性的一个重要指标，显得尤为重要。普通电池在高温环境下使用，充电过程中电极极化加剧是导致高温下电池容量迅速衰减的主要原因，而在高温条件下电荷传输电阻增加和由于大量气体的产生使电极发生形变，使放电容量进一步衰减。
发明内容
为了解决上述的技术问题，本发明提供了一种锂电池的负极材料及其制备方法。
为了解决上述技术问题，本发明采取以下技术方案：
一种锂电池的负极材料，包括以下按重量份数计的原材料：
石墨粉料60-90份，粘结剂10-20份，催化剂10-15份。
所述催化剂为单晶硅和氧化亚硅，单晶硅和氧化亚硅的重量比为9～3:1。
所述石墨粉料为91～97wt％石墨，单晶硅和氧化亚硅为2～6wt％的单晶硅和氧化亚硅。
所述粘结剂为丁苯橡胶、羧甲基纤维素中的一种或两种。
一种锂电池的负极材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
将石墨粉料、粘结剂、催化剂一起共同投入到超剪切分散设备中混合，加入分散剂，进行分散处理，得到分散物料；
将分散物料投至球磨机中进行机械活化，然后进行干燥，并过300目筛，得均匀混合料；
将均匀混合料在温度为800-900℃下煅烧，冷却后，进行破碎、过筛，即得所述锂电池负极材料。
所述分散剂为十二烷基磺酸钠或聚乙二醇。
所述球磨机中球磨的速度为300-600r/min。
本发明通过合理搭配，有效提升电池的比容量和循环性能，降低衰减率。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
实施例一
一种锂电池的负极材料，包括以下按重量份数计的原材料：
石墨粉料60份，粘结剂10份，催化剂10份。其中，催化剂为单晶硅和氧化亚硅，单晶硅和氧化亚硅的重量比为9:1。
所述石墨粉料为91wt％石墨，单晶硅和氧化亚硅为2wt％的单晶硅和氧化亚硅。所述粘结剂为丁苯橡胶。
制备方法，包括以下步骤：
将石墨粉料、粘结剂、催化剂一起共同投入到超剪切分散设备中混合，加入十二烷基磺酸钠，进行分散处理，得到分散物料。
将分散物料投至球磨机中以300 r/min的速度进行机械活化，然后进行干燥，并过300目筛，得均匀混合料。
将均匀混合料在温度为800℃下煅烧，冷却后，进行破碎、过筛，即得所述锂电池负极材料。
实施例二
一种锂电池的负极材料，包括以下按重量份数计的原材料：
石墨粉料80份，粘结剂15份，催化剂12份。其中，催化剂为单晶硅和氧化亚硅，单晶硅和氧化亚硅的重量比为5:1。
所述石墨粉料为94wt％石墨，单晶硅和氧化亚硅为4wt％的单晶硅和氧化亚硅。所述粘结剂为丁苯橡胶。
制备方法，包括以下步骤：
将石墨粉料、粘结剂、催化剂一起共同投入到超剪切分散设备中混合，加入十二烷基磺酸钠，进行分散处理，得到分散物料。
将分散物料投至球磨机中以400 r/min的速度进行机械活化，然后进行干燥，并过300目筛，得均匀混合料。
将均匀混合料在温度为850℃下煅烧，冷却后，进行破碎、过筛，即得所述锂电池负极材料。
实施例三
一种锂电池的负极材料，包括以下按重量份数计的原材料：
石墨粉料90份，粘结剂20份，催化剂16份。其中，催化剂为单晶硅和氧化亚硅，单晶硅和氧化亚硅的重量比为3:1。
所述石墨粉料为96wt％石墨，单晶硅和氧化亚硅为6wt％的单晶硅和氧化亚硅。所述粘结剂为丁苯橡胶。
制备方法，包括以下步骤：
将石墨粉料、粘结剂、催化剂一起共同投入到超剪切分散设备中混合，加入十二烷基磺酸钠，进行分散处理，得到分散物料。
将分散物料投至球磨机中以600 r/min的速度进行机械活化，然后进行干燥，并过300目筛，得均匀混合料。
将均匀混合料在温度为900℃下煅烧，冷却后，进行破碎、过筛，即得所述锂电池负极材料。
需要说明的是，以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但是凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种锂电池的负极材料，其特征在于，包括以下按重量份数计的原材料：
石墨粉料60-90份，粘结剂10-20份，催化剂10-15份。
2.根据权利要求1所述的锂电池的负极材料，其特征在于，所述催化剂为单晶硅和氧化亚硅，单晶硅和氧化亚硅的重量比为9～3:1。
3.根据权利要求2所述的锂电池的负极材料，其特征在于，所述石墨粉料为91～97wt％石墨，单晶硅和氧化亚硅为2～6wt％的单晶硅和氧化亚硅。
4.根据权利要求3所述的锂电池的负极材料，其特征在于，所述粘结剂为丁苯橡胶、羧甲基纤维素中的一种或两种。
5.一种根据权利要求1-4中任一项所述的锂电池的负极材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
将石墨粉料、粘结剂、催化剂一起共同投入到超剪切分散设备中混合，加入分散剂，进行分散处理，得到分散物料；
将分散物料投至球磨机中进行机械活化，然后进行干燥，并过300目筛，得均匀混合料；
将均匀混合料在温度为800-900℃下煅烧，冷却后，进行破碎、过筛，即得所述锂电池负极材料。
6.根据权利要求5所述的锂电池的负极材料的制备方法，其特征在于，所述分散剂为十二烷基磺酸钠或聚乙二醇。
7.根据权利要求6所述的锂电池的负极材料的制备方法，其特征在于，所述球磨机中球磨的速度为300-600r/min。
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