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专利号: 2018109546847
申请人: 大同新成新材料股份有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 基本电气元件
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种锂离子电池负极材料的制备工艺,其特征在于,包括如下步骤:S1、将天然石墨制成氧化石墨烯;

S2、将硫化锌粉末与蔗糖放入球磨机中,球磨1-2小时,使其细度不小于100目;

S3、将S2处理后的粉末放入管式炉中,充入氩气作为保护气,并加热至800℃,保持2-3小时,获得ZnS/C复合材料;

S4、将S1制备的氧化石墨烯、十二烷基苯磺酸钠、ZnS/C复合材料、碳纳米管、二氧化钛按照重量重量比取出并混合均匀:5-7:1-2:2-3:1-2:1-2,然后放入球磨机中,采用玛瑙球球磨2-3小时,直到粒度不小于100目,获得细粉;

S5、将Li22Si5合金粉末、一氧化硅粉、石墨粉、细粉按照以下重量份数比取出,并混合均匀:1-2:0.5-1:8-10:3-4,然后放入球磨机中,球磨1-2小时,直到细度不小于150-200目,获得前基体;

S6、将前基体、石墨导电剂、PVDF按照重量份数比为90-95:5-6:6-7的比例取出并混合均匀,获得混合细料,然后加热至160-200℃,并放入搅拌机中保持160-200℃,搅拌4-6h;然后加入N-甲基吡咯烷酮搅拌均匀,使得混合的材料呈粘稠状浆体; 然后将浆体涂抹在铜箔上,铜箔和浆体间隔分布,获得中间基体;

S7、将S6处理后的中间基体放入模压机中,通过60-80MPa的压力模压成型,压缩率不大于0.8,生坯厚度不大于20㎜;

S8、将生坯按照预设尺寸裁切,在放入烘干机中采用120-150℃烘干10-12小时即可获得成品。

2.如权利要求1所述的制备工艺,其特征是:S2中,硫化锌粉末与蔗糖质量份数比为:1:

1-1.5。

3.如权利要求1所述的制备工艺,其特征是:S3中,具体升温方式如下:室温-400℃,5-8℃/h,达到400℃后保持1-2小时;

400-800℃,3-4℃/h,达到800℃后保持2-3小时,然后在管式炉内冷却至室温。

4.如权利要求1所述的制备工艺,其特征是:S6中,浆体厚度不超过0.5毫米,铜箔厚度不超过0.2㎜,层数不低于三层。

5.如权利要求1-4任一所述的制备工艺,其特征是:包括如下步骤:S1、将天然石墨采用Hummers方法制成氧化石墨烯;

S2、将硫化锌粉末与蔗糖放入球磨机中,球磨1.5小时,使其细度不小于100目;硫化锌粉末与蔗糖质量份数比为:1:1.2;

S3、将S2处理后的粉末放入管式炉中,充入氩气作为保护气,并加热至800℃,保持2.5小时,具体升温方式如下:室温-400℃,6℃/h,达到400℃后保持2小时;

400-800℃,4℃/h,达到800℃后保持2.5小时,然后在管式炉内冷却至室温,获得ZnS/C复合材料;

S4、将S1制备的氧化石墨烯、十二烷基苯磺酸钠、ZnS/C复合材料、碳纳米管、二氧化钛按照重量重量比取出并混合均匀:6:1.2:2.4:1.5:1.5,然后放入球磨机中,采用玛瑙球球磨2.5小时,直到粒度不小于100目,获得细粉;

S5、将Li22Si5合金粉末、一氧化硅粉、石墨粉、细粉按照以下重量份数比取出,并混合均匀:1.5:0.8:9:3.5,然后放入球磨机中,球磨1.5小时,直到细度不小于180目,获得前基体;

S6、将前基体、KS-6、PVDF按照重量份数比为92:5.2:6.5的比例取出并混合均匀,获得混合细料,然后加热至180℃,并放入搅拌机中保持180℃,搅拌5h;然后加入N-甲基吡咯烷酮搅拌均匀,使得混合的材料呈粘稠状浆体,加入的N-甲基吡咯烷酮与混合细料的重量份数比为11:3.2;

然后将浆体涂抹在铜箔上,铜箔和浆体间隔分布,获得中间基体,浆体厚度不超过0.4毫米,铜箔厚度不超过0.1㎜,层数为四层;

S7、将S6处理后的中间基体放入模压机中,通过70MPa的压力模压成型,压缩率不大于

0.6,生坯厚度不大于12㎜;

S8、将生坯按照预设尺寸裁切,在放入烘干机中采用140℃烘干11小时即可获得成品。

6.如权利要求1-4任一所述的制备工艺,其特征是:包括如下步骤:S1、将天然石墨采用Hummers方法制成氧化石墨烯;

S2、将硫化锌粉末与蔗糖放入球磨机中,球磨2小时,使其细度不小于100目;硫化锌粉末与蔗糖质量份数比为:1:1.3;

S3、将S2处理后的粉末放入管式炉中,充入氩气作为保护气,并加热至800℃,保持2-3小时,具体升温方式如下:室温-400℃,7℃/h,达到400℃后保持1小时;

400-800℃,3℃/h,达到800℃后保持3小时,然后在管式炉内冷却至室温,获得ZnS/C复合材料;

S4、将S1制备的氧化石墨烯、十二烷基苯磺酸钠、ZnS/C复合材料、碳纳米管、二氧化钛按照重量重量比取出并混合均匀:6.5:1.2:2.2:1.7:1.8,然后放入球磨机中,采用玛瑙球球磨3小时,直到粒度不小于100目,获得细粉;

S5、将Li22Si5合金粉末、一氧化硅粉、石墨粉、细粉按照以下重量份数比取出,并混合均匀:1.2:0.8:10:3.3,然后放入球磨机中,球磨2小时,直到细度不小于200目,获得前基体;

S6、将前基体、KS-2、PVDF按照重量份数比为94:5.8:6.2的比例取出并混合均匀,获得混合细料,然后加热至170℃,并放入搅拌机中保持170℃,搅拌5.5h;然后加入N-甲基吡咯烷酮搅拌均匀,使得混合的材料呈粘稠状浆体,加入的N-甲基吡咯烷酮与混合细料的重量份数比为12:3.5;

然后将浆体涂抹在铜箔上,铜箔和浆体间隔分布,获得中间基体,浆体厚度不超过0.5毫米,铜箔厚度不超过0.2㎜,层数不低于三层;

S7、将S6处理后的中间基体放入模压机中,通过60-80MPa的压力模压成型,压缩率不大于0.6,生坯厚度不大于10㎜;

S8、将生坯按照预设尺寸裁切,在放入烘干机中采用130℃烘干12小时即可获得成品。

7.如权利要求1-4任一所述的制备工艺,其特征是:包括如下步骤:S1、将天然石墨采用Hummers方法制成氧化石墨烯;

S2、将硫化锌粉末与蔗糖放入球磨机中,球磨1-2小时,使其细度不小于100目;硫化锌粉末与蔗糖质量份数比为:1:1.1;

S3、将S2处理后的粉末放入管式炉中,充入氩气作为保护气,并加热至800℃,保持2-3小时,具体升温方式如下:室温-400℃,6℃/h,达到400℃后保持2小时;

400-800℃,4℃/h,达到800℃后保持2小时,然后在管式炉内冷却至室温,获得ZnS/C复合材料;

S4、将S1制备的氧化石墨烯、十二烷基苯磺酸钠、ZnS/C复合材料、碳纳米管、二氧化钛按照重量重量比取出并混合均匀:5.2:1.6:2.1:1.1:2,然后放入球磨机中,采用玛瑙球球磨3小时,直到粒度不小于100目,获得细粉;

S5、将Li22Si5合金粉末、一氧化硅粉、石墨粉、细粉按照以下重量份数比取出,并混合均匀:1.6:0.7:9:3.6,然后放入球磨机中,球磨1-2小时,直到细度不小于150-200目,获得前基体;

S6、将前基体、KS-3、PVDF按照重量份数比为91:5.2:6.2的比例取出并混合均匀,获得混合细料,然后加热至200℃,并放入搅拌机中保持180℃,搅拌6h;然后加入N-甲基吡咯烷酮搅拌均匀,使得混合的材料呈粘稠状浆体,加入的N-甲基吡咯烷酮与混合细料的重量份数比为12:3.8;

然后将浆体涂抹在铜箔上,铜箔和浆体间隔分布,获得中间基体,浆体厚度不超过0.5毫米,铜箔厚度不超过0.2㎜,层数为6;

S7、将S6处理后的中间基体放入模压机中,通过78MPa的压力模压成型,压缩率不大于

0.8,生坯厚度不大于6㎜;

S8、将生坯按照预设尺寸裁切,在放入烘干机中采用150℃烘干12小时即可获得成品。