(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111451080.9 (22)申请日 2021.12.01 (71)申请人 安徽科达新材 料有限公司 地址 243000 安徽省马鞍山市 当涂经济开 发区金柱中路大唐当涂电厂旁 (72)发明人 梅海龙　赵志伟　冷九够　何自国　 张奎　高凡　付健　戴涛　 (74)专利代理 机构 马鞍山市金桥专利代理有限 公司 341 11 代理人 文香达 (51)Int.Cl. H01M 4/1393(2010.01) H01M 4/1395(2010.01) H01M 10/0525(2010.01) (54)发明名称 一种包覆改性氧化亚硅长循环负极制备方 法 (57)摘要 本发明公开了一种包覆改性氧化亚硅长循 环负极制备方法， 涉及锂离子电池技术领域。 该 包覆改性氧化亚硅长循环负极制备方法， 包括如 下步骤： S1、 混合： 将CNT 浆料、 碳源加入溶剂中分 散均匀， 得到 溶液A， 然后将微米级氧化亚硅和溶 液A加入混合装置中， 然后进行混合， 其中溶剂为 重油、 乙醇、 异丙醇、 甲醇、 水、 煤焦油、 煤油中的 一种或多种。 该包覆改性氧化亚硅长循环负极制 备方法， 采用的碳包覆层内埋CNT的方法大大提 高了碳包覆层的韧性， 提高了包覆层抗氧化亚硅 膨胀的力学性质， 从而提高了材 料的循环性能。 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 CN 114039038 A 2022.02.11 CN 114039038 A 1.一种包覆改性氧化 亚硅长循环负极制备 方法， 其特 征在于： 包括如下步骤： S1、 混合： 将CNT浆料、 碳源加入溶剂中分散均匀， 得到溶液A， 然后将微米级氧化亚硅和 溶液A加入混合装置中， 然后进 行混合， 其中溶剂为重油、 乙醇、 异丙醇、 甲醇、 水、 煤焦油、 煤 油中的一种或多种， 氧化亚硅粒径D50为1 ‑10 μm， 碳源为煤系沥青、 石油系沥青、 酚醛树脂、 糠醛树脂中一种或多种， 其中混合装置为融合机或VC机， CNT浆料加入量以为0.2 ‑2wt％， 以 纯CNT除以氧化亚硅加入量计算， 以后类似， 碳源加入量为1 ‑10wt％， 溶剂加入量为10 ‑ 200wt％； S2、 加热硬化： 混合后物料在惰性气体氛围下的加热装置中进行加热， 使溶剂挥发、 碳 源硬化， 其中加热装置为辊道窑、 回转窑、 推板窑、 热包釜、 带加热装置的融合或VC机， 加热 温度为200 ‑500℃， 加热时间为0.5 ‑8小时， 所述的惰性气体为氮气、 氩气、 氦气中的一种或 多种； S3、 解聚： 将硬化后的物料重新进行解聚， 其中解聚装置为机械粉碎机、 整形机、 气流粉 碎机、 VC机、 融合机； 解聚后物料的粒度为2 ‑15 μm； S4、 碳化： 将解聚后的物料在惰性气体氛围下再次进行加热碳化处理， 即可得到成品， 其中加热装置为辊道窑、 回转窑、 推板窑、 热包釜、 带加热装置的融合或VC机， 加热温度为 500‑1100℃， 加热时间为0.5 ‑8小时， 惰性气体为氮气、 氩气、 氦气中的一种或多种。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114039038 A 2一种包覆改性氧化亚 硅长循环负极制备方 法 技术领域 [0001]本发明涉及锂离子电池技术领域， 具体为一种包覆改性氧化亚硅长循环负极制备 方法。 背景技术 [0002]近年来， 随着锂离子电池的广泛应用， 动力、 数码、 电动工具等市场对锂离子电池 能量密度要求也越来越高， 在负极材料方面， 传统的石墨负极能量密度已经接近天花板， 已 经难以满足高能量密度电池的需求。 硅基材料 因高达4200mAh/g的理论比容量而备 受关注， 但其在充放电过程中， 体积膨胀高达300％， 导致可逆容量低， 循环 性能差， 目前一直没有很 好的方法解决。 [0003]而氧化亚硅负极材料由于具有高的 比容量， 以及较低的体积膨胀(150 ‑200％)备 受人们关注。 氧化亚硅中二氧化硅的存在一定程度上缓解了硅在嵌锂过程的体积膨胀， 但 是相较于石墨12％左右的体积膨胀， 氧化亚硅接近200％的体积膨胀也造成其循环性能较 差。 [0004]虽然可以通过包覆改进部分循环性能， 但是由于传统的固相/气相包覆所形成的 软碳包覆层硬度不够、 韧性不 强， 在氧化亚硅较高的体积膨胀下易破裂， 因此循环性能仍远 不够理想 。 [0005]专利CN 113363479A采用先固相 /液相， 然后气相的方式对氧化亚硅进行包覆， 工 艺复杂， 且循环提升有限。 专利CN  110828786A先热解包覆， 然后催化CVD生长CNT， 工艺复 杂， 并且影响成品首效， 循环提升效果 不显著。 发明内容 [0006](一)解决的技 术问题 [0007]针对现有技术的不足， 本发明提供了一种包覆改性氧化亚硅长循环负极制备方 法， 解决了由于传统的固相/气相包覆所形成的软碳包覆层硬度不够、 韧性不强， 在氧化亚 硅较高的体积膨胀下易破裂， 因此循环性能仍远不够理想的问题。 [0008](二)技术方案 [0009]为实现以上目的， 本发明通过以下技术方案予以实现： 一种包覆改性氧化亚硅长 循环负极制备 方法， 包括如下步骤： [0010]S1、 混合： 将CNT浆料、 碳源加入溶剂中分散均匀， 得到溶液A， 然后将 微米级氧化亚 硅和溶液A加入混合装置中， 然后进行混合， 其中溶剂为重油、 乙醇、 异丙醇、 甲醇、 水、 煤焦 油、 煤油中的一种或多种， 氧化亚硅粒径D50为1 ‑10 μm， 碳源为煤系沥青、 石油系沥青、 酚醛 树脂、 糠醛树脂中一种或多种， 其中混合装置为融合机或VC机， CNT浆料加入量以为0.2 ‑ 2wt％， 以纯CNT除以氧化亚硅加入量计算， 以后类似， 碳源加入量为1 ‑10wt％， 溶剂加入量 为10‑200wt％； [0011]S2、 加热硬化： 混合后物料在惰性气体氛围下的加热装置中进行加热， 使溶剂挥说　明　书 1/4 页 3 CN 114039038 A 3