[发明专利]一种电池负极用层状硅碳材料的制备方法

权利要求书

1.一种电池负极用层状硅碳材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一称取原料

按照硅粉：蒙脱土：分散剂为1.7～2.2:4.5～5.5:3～3.6的重量配比称取各项原料；所述分散剂为羟甲基纤维素CMC；

步骤二配制分散液

向去离子水中加入所述CMC，配制CMC分散液，所述CMC分散液中CMC的质量比浓度为3.6％～4.3％；

步骤三配制浆料

取步骤一中称取的蒙脱土及硅粉各50％混合，记为混料一；

取步骤一中称取的蒙脱土及硅粉各30％混合，记为混料二；

取步骤一中称取的蒙脱土及硅粉剩余的20％混合，记为混料三；

向所述CMC分散液中加入混料一，搅拌20～40min后；再加入混料二，搅拌30～50min；再加入混料三，搅拌50～70min，得到均匀浆料；

步骤四制备硅碳材料

将所述均匀浆料在50～90℃条件下干燥16～30h，得到前驱体；

将所述前驱体进行高温热解炭化，热解炭化的条件是：所述前驱体先在350～500℃的惰性气体中恒温1～3h，惰性气体升温至800～1100℃后，再继续恒温2～6h；

所述前驱体炭化结束后冷却至室温，然后高速研磨，高速研磨的转速是10000r/min，研磨完成得到电池负极用层状硅碳材料。

2.根据权利要求1所述的一种电池负极用层状硅碳材料的制备方法，其特征在于，所述蒙脱土进行改性处理，改性处理的方法为：将所述蒙脱土加入到溶胀状态的改性剂后分散均匀，然后依次进行烘干、烧结、冷却和研磨；所述改性剂的制备方法为：将聚合物单体溶解在浓度为65％的乙醇溶液中，在去氧状态下，加入交联剂和引发剂，45℃条件下反应18h，即得到所述改性剂。

3.根据权利要求2所述的一种电池负极用层状硅碳材料的制备方法，其特征在于，所述聚合物单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、丁烯酸、丙烯酰胺、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸乙酯、乙基丙烯酸酯和乙烯醇中的任意一种或几种。

4.根据权利要求1所述的一种电池负极用层状硅碳材料的制备方法，其特征在于，所述硅粉的粒度为0.8～1.2μm，所述蒙脱土的粒度为1.5～2μm。

5.根据权利要求1所述的一种电池负极用层状硅碳材料的制备方法，其特征在于，所述CMC分散液中CMC的质量比浓度为4％。

6.根据权利要求1所述的一种电池负极用层状硅碳材料的制备方法，其特征在于，所述步骤四中，热解炭化的条件是：所述前驱体先在400℃的惰性气体中恒温2h，所述惰性气体升温至900℃后，所述前驱体在900℃的惰性气体中再继续恒温4h。

7.根据权利要求6所述的一种电池负极用层状硅碳材料的制备方法，其特征在于，所述惰性气体为氦气、氩气、氖气、氮气中的任意一种或几种。

8.根据权利要求1～7任意一项所述的一种电池负极用层状硅碳材料的制备方法，其特征在于，所述电池负极用层状硅碳材料的比表面积为4～20m²/g。

9.根据权利要求1～7任意一项所述的一种电池负极用层状硅碳材料的制备方法，其特征在于，所述电池负极用层状硅碳材料的粒径分布为0.06～50μm。