一种锂离子电池用磷掺杂硅碳负极材料及其制备方法_1800001572542611.pdf

(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CN108172775A

(43)申请公布日

2018.06.15

(21)申请号201711184460.4

(22)申请日2017.11.23

(71)申请人合肥国轩高科动力能源有限公司

地址230000安徽省合肥市新站区岱河路

599号

(72)发明人王辉刘会

(74)专利代理机构合肥市长远专利代理事务所

(普通合伙)34119

代理人段晓微叶美琴

(51)Int.Cl.

H01M4/36(2006.01)

H01M4/38(2006.01)

H01M4/62(2006.01)

H01M10/0525(2010.01)

B82Y30/00(2011.01)

权利要求书1页说明书7页附图2页

(54)发明名称

一种锂离子电池用磷掺杂硅碳负极材料及

其制备方法

(57)摘要

本发明公开了一种锂离子电池用磷掺杂硅

碳负极材料，其由磷掺杂纳米硅材料与石墨和有

机碳源喷雾造粒后烧结而成。本发明还提出了一

种所述锂离子电池用磷掺杂硅碳负极材料的制

备方法，包括：将纳米硅材料均匀分散在磷酸溶

液中后喷雾干燥得到磷掺杂纳米硅材料；将磷掺

杂纳米硅材料进行一次烧结；将经一次烧结的磷

掺杂纳米硅材料均匀分散在水中，加入石墨和有

机碳源，分散完全后喷雾干燥和二次烧结。本发

明提出的锂离子电池用磷掺杂硅碳负极材料的

制备方法工艺简单，操作方便，原料天然易得，成

A本低，后续处理方式方便，易于大规模生产，所得

5负极材料电子导电率高，体积膨胀小。

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CN108172775A权利要求书1/1页

1.一种锂离子电池用磷掺杂硅碳负极材料，其特征在于，所述磷掺杂硅碳负极材料由

磷掺杂纳米硅材料与石墨和有机碳源喷雾造粒后烧结而成。

2.根据权利要求1所述锂离子电池用磷掺杂硅碳负极材料，其特征在于，在磷掺杂硅碳

负极材料中，磷掺杂纳米硅材料的质量百分比为3％-95％，余量为石墨及无定形热解碳。

3.一种如权利要求1或2所述锂离子电池用磷掺杂硅碳负极材料的制备方法，其特征在

于，包括以下步骤：

S1、将纳米硅材料均匀分散在磷酸溶液中，然后进行喷雾造粒，经一次烧结后得到磷掺

杂纳米硅材料；

S2、将磷掺杂纳米硅材料均匀分散在水中，加入石墨和有机碳源，分散完全后进行喷雾

造粒，然后进行二次烧结得到所述锂离子电池用磷掺杂硅碳负极材料。

4.根据权利要求3所述锂离子电池用磷掺杂硅碳负极材料的制备方法，其特征在于，在

S1中，所述磷酸溶液的浓度为0.1mol/L-1mol/L。

5.根据权利要求3或4所述锂离子电池用磷掺杂硅碳负极材料的制备方法，其特征在

于，在S1中，在一次烧结过程中，烧结的温度为500-1000℃，烧结的时间为1-12h。

6.根据权利要求3-5中任一项所述锂离子电池用磷掺杂硅碳负极材料的制备方法，其

特征在于，在S1中，所述磷掺杂纳米硅材料中磷掺杂量为0.1wt％-10wt％。

7.根据权利要求3-6中任一项所述锂离子电池用磷掺杂硅碳负极材料的制备方法，其

特征在于，在S2中，所述有机碳源为柠檬酸、蔗糖、淀粉、葡萄糖、羧甲基壳聚糖、羧甲基纤维

素钠中一种或多种的混合物；所述石墨为天然石墨、人造石墨、球形石墨