，然后進(jìn)行自然降溫至室溫，從而得到鍛燒產(chǎn)物。分別收集得到的煅燒產(chǎn)物，備用。
[0020]以所制得的S1-N1-NG復(fù)合材料，PVDF，導(dǎo)電碳黑的質(zhì)量比為85:10:5涂覆于銅箔中作為負(fù)極，以金屬鋰片作為對(duì)電極，lmol/L的六氟磷鋰作為電解液，組裝成扣式電池?？凼诫姵卦?00mA/g的電流密度下循環(huán)100次仍保持614mA/g的比容量。S1-N1-NG復(fù)合材料的電極比容量比化學(xué)鍍硅得到的S1-NG復(fù)合材料的電極比容量高，經(jīng)過100次循環(huán)之后S1-N1-NG復(fù)合材料的比容量仍然達(dá)到610mAh/g以上，并且S1-N1-NG復(fù)合材料的電極比容量隨著循環(huán)次數(shù)的增加有緩慢增加的現(xiàn)象。這是由于S1-N1-NG復(fù)合材料被電解液完全潤(rùn)濕，便于鋰離子往材料的內(nèi)部迀移，有利于增加嵌鋰容量，從而提高電極材料的比容量。
[0021]實(shí)施例2
稱取5g天然鱗片石墨置于150ml 1%的氯化鈕溶液中，加熱到70°C磁力攪拌30min，然后加入15g/L 30ml的次亞磷酸鈉，再磁力攪拌30min，洗滌干凈并烘干，獲得活化的石墨。將4g活化的石墨加入到12g/L 300ml的硫酸鎳鍍液中，在80°C下超聲反應(yīng)I小時(shí)，洗滌干凈并烘干，獲得鍍鎳樣品。稱取3g鍍鎳樣品加入到15g/L 300ml的氯化亞硅鍍液中，在80°C下超聲反應(yīng)I小時(shí)，洗滌干凈并烘干，獲得S1-N1-NG復(fù)合材料。將IgS1-N1-NG復(fù)合材料置于燒舟中，放入石英管式爐中。通入Ar作為保護(hù)氣，氣體流量為200ml/min，以3°C /min的升溫速率從室溫升溫至600°C，保溫2h，然后進(jìn)行自然降溫至室溫，從而得到鍛燒產(chǎn)物。
[0022]測(cè)試方法同實(shí)施例1，扣式電池在100mA/g的電流密度下循環(huán)100次仍保持627mA/g的比容量。
[0023]實(shí)施例3
稱取5g天然鱗片石墨置于150ml 1%的氯化鈕溶液中，加熱到55°C磁力攪拌30min，然后加入15g/L 30ml的次亞磷酸鈉，再磁力攪拌30min，洗滌干凈并烘干，獲得活化的石墨。將4g活化的石墨加入到20g/L 300ml的硫酸鎳鍍液中，在80°C下超聲反應(yīng)I小時(shí)，洗滌干凈并烘干，獲得鍍鎳樣品。稱取3g鍍鎳樣品加入到20g/L 300ml的氯化亞硅鍍液中，在80°C下超聲反應(yīng)I小時(shí)，洗滌干凈并烘干，獲得S1-N1-NG復(fù)合材料。將Ig S1-N1-NG復(fù)合材料置于燒舟中，放入石英管式爐中。通入Ar作為保護(hù)氣，氣體流量為250ml/min，以3°C /min的升溫速率從室溫升溫至600°C，保溫2h，然后進(jìn)行自然降溫至室溫，從而得到鍛燒產(chǎn)物。
[0024]測(cè)試方法同實(shí)施例1，扣式電池在100mA/g的電流密度下循環(huán)100次仍保持612mA/g的比容量。
[0025]實(shí)施例4
稱取5g天然鱗片石墨置于150ml 2%的氯化鈕溶液中，加熱到55°C磁力攪拌30min，然后加入15g/L 30ml的次亞磷酸鈉，再磁力攪拌30min，洗滌干凈并烘干，獲得活化的石墨。將4g活化的石墨加入到20g/L 300ml的氯化鎳鍍液中，在80°C下超聲反應(yīng)2小時(shí)，洗滌干凈并烘干，獲得鍍鎳樣品。稱取3g鍍鎳樣品加入到15g/L 300ml的氯化亞硅鍍液中，在80°C下超聲反應(yīng)2小時(shí)，洗滌干凈并烘干，獲得S1-N1-NG復(fù)合材料。將Ig S1-N1-NG復(fù)合材料置于燒舟中，放入石英管式爐中。通入Ar作為保護(hù)氣，氣體流量為200ml/min，以5°C/min的升溫速率從室溫升溫至700°C，保溫2h，然后進(jìn)行自然降溫至室溫，從而得到鍛燒產(chǎn)物。
[0026]測(cè)試方法同實(shí)施例1，扣式電池在100mA/g的電流密度下循環(huán)100次仍保持657mA/g的比容量。
[0027]實(shí)施例5
稱取5g自制層狀石墨置于150ml 2%的氯化鈕溶液中，加熱到45°C磁力攪拌30min，然后加入15g/L 30ml的次亞磷酸鈉，再磁力攪拌30min，洗滌干凈并烘干，獲得活化的石墨。將4g活化的石墨加入到20g/L 300ml的氯化鎳鍍液中，在80°C下超聲反應(yīng)2小時(shí)，洗滌干凈并烘干，獲得鍍鎳樣品。稱取3g鍍鎳樣品加入到20g/L 300ml的氯化亞硅鍍液中，在80°C下超聲反應(yīng)2小時(shí)，洗滌干凈并烘干，獲得S1-N1-NG復(fù)合材料。將Ig S1-N1-NG復(fù)合材料置于燒舟中，放入石英管式爐中。通入Ar作為保護(hù)氣，氣體流量為300ml/min，以10C /min的升溫速率從室溫升溫至800°C，保溫2h，然后進(jìn)行自然降溫至室溫，從而得到鍛燒產(chǎn)物。
[0028]測(cè)試方法同實(shí)施例1，扣式電池在100mA/g的電流密度下循環(huán)100次仍保持681mA/g的比容量。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種鋰離子電池硅碳復(fù)合負(fù)極材料的制備方法，包括下述步驟: 1)將層狀石墨置于氯化鈀溶液中并攪拌； 2)加入次亞磷酸鈉，繼續(xù)攪拌獲得活化石墨； 3)將活化石墨加入到硝酸鎳溶液、硫酸鎳溶液或氯化鎳溶液中，超聲，洗滌干凈，烘干備用; 4)將步驟3)所得物加入到硫酸亞硅溶液或氯化亞硅溶液中，超聲，洗滌干凈，烘干備用； 5)將步驟4)所得物在氮?dú)?、氬氣、氦氣或者其混合氣體保護(hù)下，煅燒后自然降溫至室溫即得。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于:在步驟1)，氯化鈀質(zhì)量分?jǐn)?shù)濃度為0.5% ?5%。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于:在步驟I)，攪拌時(shí)間為0.5h?3h，攪拌時(shí)的溫度為25?90°C。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于:在步驟2)，次亞磷酸鈉的濃度為5g/L?30g/L，加入量為30ml?60ml。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于:在步驟3)，活化石墨中的碳與溶液中的鎳鹽質(zhì)量比為3: (I?5)，溶液濃度為5g/L?40g/L，超聲反應(yīng)時(shí)間為0.5h?5h，反應(yīng)溫度為60?90 °C。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于:在步驟4)，活化石墨中的碳與溶液中的硅鹽質(zhì)量比為3: (I?3)，溶液濃度為5g/L?40g/L，超聲反應(yīng)時(shí)間為0.5h?5h，反應(yīng)溫度為60?90 °C。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于:在步驟5)，氣體流量為100?300ml/min，以I?10°C /min的升溫速率從室溫升溫至500?900°C，然后保溫煅燒Ih?5h。
【專利摘要】本發(fā)明的鋰離子電池硅碳復(fù)合負(fù)極材料，其在具有層狀機(jī)構(gòu)的天然鱗片石墨上沉積鎳層，然后再在鎳層的表面沉積硅層，構(gòu)成Si-Ni-NG復(fù)合材料，該材料硅層的硅顆粒尺寸大小為90～110nm，材料中硅、鎳、氧、碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為4%～12%、5%～10%、30%～50%、40%～50%。該復(fù)合材料避免了金屬硅在高溫?zé)崽幚砗蟠嬖诰薮蟮膱F(tuán)聚現(xiàn)象，抑制了金屬硅的體積膨脹收縮，復(fù)合材料在較高的熱處理溫度后，顆粒的尺寸明顯比單獨(dú)鍍硅的Si-NG復(fù)合材料的顆粒小。當(dāng)該復(fù)合材料用作鋰離子電池負(fù)極時(shí)，表現(xiàn)出良好的循環(huán)性能。
【IPC分類】H01M4/36, H01M4/04, H01M4/38, H01M10/0525
【公開號(hào)】CN104934580
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510287651
【發(fā)明人】田東
【申請(qǐng)人】田東
【公開日】2015年9月23日
【申請(qǐng)日】2015年5月30日