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公开(公告)号:CN112661132B
公开(公告)日:2023-05-09
申请号:CN202011540858.9
申请日:2020-12-23
申请人: 陕西煤业化工技术研究院有限责任公司
IPC分类号: C01B32/05 , C01B32/205 , C01B33/021 , C01B33/113 , H01M4/36 , H01M4/38 , H01M4/48 , H01M4/62 , H01M10/052 , B82Y30/00
摘要: 本发明公开了一种硅基复合负极材料及其制备方法,属于锂电池负极材料技术领域。所述硅基复合负极材料具有凹陷状结构或褶皱状结构,其粒径为10~15μm,其中所含纳米Si组分或纳米SiOx组分的粒径不大于50nm。所述硅基复合负极材料的制备方法通过采用磁控溅射技术,同时借助有机脱离层,实现具有类石墨碳包覆的小粒径纳米硅基材料的制备,同时保持良好分散和抗氧化性能;并以此作为硅源进一步通过喷雾干燥、烧结等工艺实现高容量硅基负极材料的制备。该方法制备的负极材料结构稳定、循环稳定性好。本发明有效解决了当前硅基负极材料脱嵌锂过程中的体积膨胀及纳米硅基材料制备中小粒径和分散性难以兼顾的问题。
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公开(公告)号:CN112542573B
公开(公告)日:2022-02-11
申请号:CN202011400544.9
申请日:2020-12-03
申请人: 陕西煤业化工技术研究院有限责任公司
IPC分类号: H01M4/134 , H01M4/131 , H01M4/62 , H01M4/1395 , H01M4/1391 , H01M4/04 , C23C14/06 , C23C14/08 , C23C14/16 , C23C14/35 , C23C14/58
摘要: 本发明公开了一种锂电池硅基薄膜负极片及其制备方法,采用卷对卷磁控溅射技术直接制备硅基薄膜负极片,在溅射硅或氧化亚硅薄膜处于岛状成膜阶段,引入脉冲式快速光热退火,使其快速凝聚成纳米微球,进而引入类石墨碳缓冲层填补纳米球间隙并覆盖的方式,可以有效抑制纳米硅基材料的膨胀,同时增强了极片的导电性。
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公开(公告)号:CN111900370B
公开(公告)日:2021-08-03
申请号:CN202010725719.7
申请日:2020-07-24
申请人: 陕西煤业化工技术研究院有限责任公司
IPC分类号: H01M4/38 , H01M4/62 , H01M10/0525
摘要: 本发明公开了一种氧化亚硅/碳复合负极材料及制备方法和应用,将氧化亚硅与改性剂置于回转埚中,加热至一定温度,保温一段时间,使改性剂可以充分包覆氧化亚硅表面,然后对改性氧化亚硅进行气相沉积碳层包覆,得到氧化亚硅/碳复合负极材料。通过表面改性,可以有效提高氧化亚硅的流动性,在气相沉积过程中,可以有效提高物料与热解气体的接触,使包覆的碳层更加均匀,同时,本发明通过对氧化亚硅表面的改性,在进一步通过热解碳层包覆,极大的提高了负极材料的电化学性能,有利于氧化亚硅负极材料的实际应用。
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公开(公告)号:CN112542573A
公开(公告)日:2021-03-23
申请号:CN202011400544.9
申请日:2020-12-03
申请人: 陕西煤业化工技术研究院有限责任公司
IPC分类号: H01M4/134 , H01M4/131 , H01M4/62 , H01M4/1395 , H01M4/1391 , H01M4/04 , C23C14/06 , C23C14/08 , C23C14/16 , C23C14/35 , C23C14/58
摘要: 本发明公开了一种锂电池硅基薄膜负极片及其制备方法,采用卷对卷磁控溅射技术直接制备硅基薄膜负极片,在溅射硅或氧化亚硅薄膜处于岛状成膜阶段,引入脉冲式快速光热退火,使其快速凝聚成纳米微球,进而引入类石墨碳缓冲层填补纳米球间隙并覆盖的方式,可以有效抑制纳米硅基材料的膨胀,同时增强了极片的导电性。
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公开(公告)号:CN112271289A
公开(公告)日:2021-01-26
申请号:CN202011197191.7
申请日:2020-10-30
申请人: 陕西煤业化工技术研究院有限责任公司
IPC分类号: H01M4/48 , H01M4/62 , H01M10/0525
摘要: 本发明公开了一种高首效预锂氧化亚硅负极材料及其制备方法和应用,属于锂离子电池负极活性物质材料领域。本发明通过将氧化亚硅/碳复合材料粉末压制成片,与金属锂组成对电极,将所得对电极在外电路下进行恒流放电至截止电压,得到脱除活性锂的预锂氧化亚硅/碳复合片,将所得预锂氧化亚硅/碳复合片进行热烧结,得到高首效预锂氧化亚硅负极材料。其中,高首效的氧化亚硅通过气相沉积、电化学预补锂、热处理的方式制备,所述的高首效氧化亚硅中含有结晶性硅酸盐,且大部分为Li2SiO3,所得高首效预锂氧化亚硅负极材料的首次库伦效率能够达到84.2%~93.4%因此能够用于制备锂离子电池。
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公开(公告)号:CN112234160A
公开(公告)日:2021-01-15
申请号:CN202011125970.6
申请日:2020-10-20
申请人: 陕西煤业化工技术研究院有限责任公司
IPC分类号: H01M4/04 , H01M4/58 , H01M10/0525
摘要: 本发明公开了一种锂离子电池负极活性物质的补锂方法,属于锂离子电池领域。所述补锂方法的关键在于分两阶段将负极活性物质加入到有机锂溶液中,进而得到第二阶段补锂活性物质,然后将第二阶段补锂活性物质加入有机化合物溶液、进行煅烧和清洗,得到补锂活性物质产品。本发明采用两阶段法进行补锂,既有利于活性物质表面形成致密良好的SEI膜,又使活性物质补锂的程度更高,达到更高的初始库伦效率;通过对锂离子电池负极活性物质补锂,明显有效改善了电池初始库伦效率和电化学性能。本发明采用有机溶液氧化还原的方法对负极活性物质补锂,工艺温和且补锂量可控,精确度高,适用于现有设备,有利于工业化应用。
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公开(公告)号:CN111477850A
公开(公告)日:2020-07-31
申请号:CN202010291253.4
申请日:2020-04-14
申请人: 陕西煤业化工技术研究院有限责任公司
IPC分类号: H01M4/36 , H01M4/38 , H01M4/62 , H01M10/0525
摘要: 本发明提供了具有类马鞍面结构的高压实硅碳负极前驱体材料及其制备方法和制备的硅碳负极材料,硅碳负极前驱体材料由纳米硅和碳材料复合而成,所述高压实硅碳负极前驱体材料的颗粒具有一个或者多个凹陷的曲面,构成曲面的曲线中至少有一条曲线为焦点在颗粒外部的抛物线。制备方法为:将纳米硅和碳源分散于溶剂中,搅拌均匀得悬浮液;纳米硅粒径为50~200nm,纳米硅中氧含量为8.0wt.%~25.0wt.%;将悬浮液喷雾造粒,喷雾入口温度150~190℃,出口温度75~100℃;将喷雾造粒后的样品于惰性气氛下煅烧,得硅碳负极前驱体材料。本发明前驱体材料机械强度高,辊压后颗粒结构仍保持完整,可获得高压实密度极片。
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公开(公告)号:CN111900370A
公开(公告)日:2020-11-06
申请号:CN202010725719.7
申请日:2020-07-24
申请人: 陕西煤业化工技术研究院有限责任公司
IPC分类号: H01M4/38 , H01M4/62 , H01M10/0525
摘要: 本发明公开了一种氧化亚硅/碳复合负极材料及制备方法和应用,将氧化亚硅与改性剂置于回转埚中,加热至一定温度,保温一段时间,使改性剂可以充分包覆氧化亚硅表面,然后对改性氧化亚硅进行气相沉积碳层包覆,得到氧化亚硅/碳复合负极材料。通过表面改性,可以有效提高氧化亚硅的流动性,在气相沉积过程中,可以有效提高物料与热解气体的接触,使包覆的碳层更加均匀,同时,本发明通过对氧化亚硅表面的改性,在进一步通过热解碳层包覆,极大的提高了负极材料的电化学性能,有利于氧化亚硅负极材料的实际应用。
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公开(公告)号:CN111342032A
公开(公告)日:2020-06-26
申请号:CN202010292135.5
申请日:2020-04-14
申请人: 陕西煤业化工技术研究院有限责任公司
IPC分类号: H01M4/36 , H01M4/48 , H01M4/62 , H01M10/0525
摘要: 一种取向石墨烯包覆氧化亚硅材料的制备方法及应用,将氧化亚硅放入密闭的回转窑中,并将回转窑内抽至负压状态;加热下,向回转窑内通入有机物气体,在氧化亚硅表面发生热解;随后向回转窑内内容通入辅气,进行刻蚀,得到取向石墨烯包覆氧化亚硅材料。本发明在氧化亚硅表面均匀包覆了一层取向石墨烯,本发明的方法不同于传统的气相包覆,包覆的碳材料为取向石墨烯,不仅具有石墨烯的高的机械性能,电导率等优点,而且,不同颗粒表面垂直石墨烯片相互搭接,可以形成一种三维的网状结构,有利于材料的循环稳定性。本发明能够实现工业化连续生产。
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公开(公告)号:CN111653727B
公开(公告)日:2022-05-17
申请号:CN202010616045.7
申请日:2020-06-30
申请人: 陕西煤业化工技术研究院有限责任公司
IPC分类号: H01M4/134 , H01M4/38 , H01M4/62 , H01M4/04 , H01M4/1395 , H01M10/0525 , C23C14/02 , C23C14/06 , C23C14/16 , C23C14/35
摘要: 本发明公开了一种预锂化硅基薄膜负极材料及其制备方法,包括沉积在集流体上的硅基薄膜,所述硅基薄膜和集流体之间沉积有里层碳薄膜,金属锂薄膜沉积在所述硅基薄膜上,所述金属锂薄膜上沉积有外层碳薄膜;本发明制得的硅基薄膜负极材料的体积膨胀效应低、循环性能优异、安全性能优异,并且本发明通过真空磁控溅射技术直接在集流体上一步法制备硅基负极薄膜,省去了传统电极制备过程中制浆,涂覆,辊压,烘干等步骤,有效简化了工艺流程,降低了制造成本和品控风险。
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