[发明专利]一种高性能硅碳-石墨负极材料的制备方法

权利要求书

1.一种高性能硅碳-石墨负极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将微米级工业硅粉与含有钛源的化合物分散在溶剂中配制成浆料，然后对浆料进行研磨，得到粒径D₅₀为100～200 nm的纳米浆料；

S2、将纳米浆料与高分子化合物分散在溶剂中，配制成悬浮液A，然后对悬浮液A进行真空干燥，得到硅碳前驱体；

S3、将石墨、高分子化合物、硅碳前驱体加入到高速改性混合机中进行碳化处理，碳化后冷却至室温，然后过筛，筛分出中值粒径为5-60μm的材料，即为硅碳-石墨负极材料。

2.根据权利要求1所述的一种高性能硅碳-石墨负极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将微米级工业硅粉与含有钛源的化合物分散到溶剂中，配制成固含量不超过30%的浆料，然后将浆料加入到球磨机中研磨5-20小时，得到粒径D₅₀为100～200 nm的纳米浆料；

S2、将纳米浆料与质量百分数为2%-10%的高分子化合物分散到溶剂中，配制成固含量范围为10%~40%之间的悬浮液A，对悬浮液A进行真空干燥，得到硅碳前驱体；

S3、将石墨、高分子化合物、硅碳前驱体按85-90：1-3：9-12的质量比加入到电加热式高速改性混合机中进行碳化处理，碳化处理后冷却至室温，然后过筛，筛分出中值粒径为5-60μm的材料，即为此次所得硅碳-石墨负极材料。

3.根据权利要求1或2所述的一种高性能硅碳-石墨负极材料的制备方法，其特征在于：步骤S1中，所述微米级工业硅粉的粒径D₅₀为5~50μm。

4.根据权利要求1或2所述的一种高性能硅碳-石墨负极材料的制备方法，其特征在于：步骤S1中，所述含有钛源的化合物为钛酸丁酯、钛酸乙酯、异丙醇钛或硫酸氧钛中的一种或多种。

5.根据权利要求1或2所述的一种高性能硅碳-石墨负极材料的制备方法，其特征在于：步骤S1中，所述含有钛源的化合物的质量分数为1%-7%。

6.根据权利要求1或2所述的一种高性能硅碳-石墨负极材料的制备方法，其特征在于：步骤S1和步骤S2中，所述溶剂为去离子水、乙醇、乙二醇、丙三醇、正丁醇、丙酮、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮或甲醇中的一种或多种。

7.根据权利要求1或2所述的一种高性能硅碳-石墨负极材料的制备方法，其特征在于：步骤S2中，所述真空干燥采用带冷凝系统的真空干燥机，温度条件为60~150℃，真空负压不超过0.1Mpa。

8.根据权利要求1或2所述的一种高性能硅碳-石墨负极材料的制备方法，其特征在于：步骤S2中，所述高分子化合物为PVDF、聚酰胺树脂、聚碳酸酯、聚氨基甲酸酯中的一种或多种。

9.根据权利要求1或2所述的一种高性能硅碳-石墨负极材料的制备方法，其特征在于：步骤S3中，所述碳化处理在保护气体的保护下进行，以1~20℃/min的升温速率升至600~1200℃，保温2-6h。

10.根据权利要求1或2所述的一种高性能硅碳-石墨负极材料的制备方法，其特征在于：所述保护气体为高纯氩气或高纯氮气。