[发明专利]一种锂离子电池用锡碳负极材料的制备方法及其设备

权利要求书

1.一种锂离子电池用锡碳负极材料的制备方法，其特征在于，包括步骤：

1)在两个金属锡棒之间通过电流短路产生电弧，将金属锡棒经电流短路产生的电弧气化后与可溶性有机碳源水溶液的喷雾接触反应，其质量比为Sn∶C＝1∶0.02～0.2，收集反应产物；所述喷雾是用流量为400～600L/min的压缩空气将可溶性有机碳源的水溶液从喷雾头喷出产生的液雾；所述金属锡棒的直径为4～8mm；所述可溶性有机碳源的水溶液为含有葡萄糖、蔗糖、改性淀粉、果糖中的一种或多种的水溶液；

2)将步骤1)所得反应产物研磨；

3)将步骤2)研磨后的物料在氮气或氩气保护下焙烧3～5小时，焙烧的温度为1100～1500℃，焙烧后用分级粉碎设备粉碎分级。

2.根据权利要求1所述的制备方法，所述步骤1)中短路电弧的产生条件为：电压30～50V，电流300～600A。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中，含糖水溶液的质量浓度为50～90％。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中，反应产物在球磨机内研磨3～5小时。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤3)中，粉碎分级得到的产物中值粒径D₅₀为2～4μm。

6.一种制备锂离子电池用锡碳负极的设备，其特征在于，包括直流电弧产生装置、电弧反应箱体、液体容器、压力式喷雾头、用于产物收集的扩散冷却室；

所述直流电弧产生装置的两根输出线上各设置一个导电的锡棒夹具；所述直流电弧产生装置罩在电弧反应箱体中，箱体为圆柱形，电弧反应箱体上方连接有弧形的反应室；

所述液体容器位于直流电弧产生装置的上方，容器下部有溶液出口，溶液出口连接的管路上设置有压缩空气进口，所述溶液出口连接的管路出口端为压力式喷雾头，压力式喷雾头出口位于所述弧形反应室的侧壁上；

所述弧形反应室连接有圆管形状的用于产物收集的扩散冷却室。

7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述反应室形状是弯曲成弧形的圆柱体，反应室和扩散冷却室的直径比为1∶2～3。

8.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述压力式喷雾头为1/8英寸的J型可调型广角圆形喷雾头。

9.根据权利要求6-8任一所述的设备，其特征在于，所述直流电弧产生装置的输入端电缆上装有一台三相100kW的自耦调压器。