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公开(公告)号：CN110474032B
公开(公告)日：2021-06-25
申请号：CN201910775618.8
申请日：2019-08-21
申请人： 郑州中科新兴产业技术研究院 , 中国科学院过程工程研究所
摘要： 本发明提供了一种基于光伏废硅的硅碳负极材料及其制备方法。所述制备方法包括以下步骤：（1）将收集的废硅料粉碎、干燥得到废硅粉；（2）将废硅粉置于惰性气氛中进行高温除杂，经过酸洗纯化和干燥后得到高纯硅粉；（3）将高纯硅粉加入到分散介质中，经高速球磨获得纳米硅溶液；（4）将该纳米硅溶液收集并调整固含，按照一定比例加入有机碳源、导电剂和分散剂后砂磨混合均匀；（5）将混合溶液喷雾干燥并煅烧，最后获得硅碳负极材料。该方法所制备的硅碳负极材料首效高、循环稳定性好，制备方法具有成本优势、操作简单、适合产业化生产。
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公开(公告)号：CN109360962B
公开(公告)日：2021-02-12
申请号：CN201811242706.3
申请日：2018-10-24
申请人： 郑州中科新兴产业技术研究院 , 中国科学院过程工程研究所
IPC分类号： H01M4/36 , H01M4/38 , H01M4/62 , H01M4/583 , H01M10/0525 , C01B32/158 , B82Y30/00
摘要： 本发明属于电化学领域，涉及一种锂电池用高稳定性硅碳负极材料及其制备方法。所述方法包括以下步骤：（1）将纳米硅与基底碳材料在常温下进行充分混合，得到原料A；（2）以颗粒状石油沥青或煤沥青机械粉碎得到的沥青粉末为原料B；（3）将原料A、原料B、碳纳米管与硬碳前驱体进行充分混合，得到原料C；（4）将原料C在气体保护下进行低温软化预包覆，降温后得到的块状物粉碎，筛分得到原料D；（5）将原料D与原料B在常温下混合均匀，在气体保护下高温烧结，得到的块状物粉碎、筛分，最终得到高稳定性硅碳负极材料。本发明工艺简单、安全性高，制备的硅碳负极材料具有首效高、稳定性和倍率性能优异等优势，适于工业化生产。
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公开(公告)号：CN110474032A
公开(公告)日：2019-11-19
申请号：CN201910775618.8
申请日：2019-08-21
申请人： 郑州中科新兴产业技术研究院 , 中国科学院过程工程研究所
摘要： 本发明提供了一种基于光伏废硅的硅碳负极材料及其制备方法。所述制备方法包括以下步骤：（1）将收集的废硅料粉碎、干燥得到废硅粉；（2）将废硅粉置于惰性气氛中进行高温除杂，经过酸洗纯化和干燥后得到高纯硅粉；（3）将高纯硅粉加入到分散介质中，经高速球磨获得纳米硅溶液；（4）将该纳米硅溶液收集并调整固含，按照一定比例加入有机碳源、导电剂和分散剂后砂磨混合均匀；（5）将混合溶液喷雾干燥并煅烧，最后获得硅碳负极材料。该方法所制备的硅碳负极材料首效高、循环稳定性好，制备方法具有成本优势、操作简单、适合产业化生产。
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公开(公告)号：CN109360962A
公开(公告)日：2019-02-19
申请号：CN201811242706.3
申请日：2018-10-24
申请人： 郑州中科新兴产业技术研究院 , 中国科学院过程工程研究所
IPC分类号： H01M4/36 , H01M4/38 , H01M4/62 , H01M4/583 , H01M10/0525 , C01B32/158 , B82Y30/00
摘要： 本发明属于电化学领域，涉及一种锂电池用高稳定性硅碳负极材料及其制备方法。所述方法包括以下步骤：（1）将纳米硅与基底碳材料在常温下进行充分混合，得到原料A；（2）以颗粒状石油沥青或煤沥青机械粉碎得到的沥青粉末为原料B；（3）将原料A、原料B、碳纳米管与硬碳前驱体进行充分混合，得到原料C；（4）将原料C在气体保护下进行低温软化预包覆，降温后得到的块状物粉碎，筛分得到原料D；（5）将原料D与原料B在常温下混合均匀，在气体保护下高温烧结，得到的块状物粉碎、筛分，最终得到高稳定性硅碳负极材料。本发明工艺简单、安全性高，制备的硅碳负极材料具有首效高、稳定性和倍率性能优异等优势，适于工业化生产。
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公开(公告)号：CN109713294B
公开(公告)日：2021-01-22
申请号：CN201811514890.2
申请日：2018-12-12
申请人： 郑州中科新兴产业技术研究院 , 中国科学院过程工程研究所
摘要： 本发明公开了一种锂离子电池氧化亚硅基负极材料的制备方法，属于新材料和电化学领域。本发明以有机硅为硅源，有机碳为碳源，采用溶胶‑凝胶法得到二氧化硅/碳前驱体，通过高温热处理过程中发生的碳热还原反应，制备出具有双重界面的SiOx/C复合材料。本发明通过对有机硅源胶体化过程的控制，使硅源和碳源均匀分散，增强热处理过程中发生碳热还原反应的能力，得到具有良好热解碳包覆效果的氧化亚硅基负极材料。此外，通过加入疏松剂，解决了在热处理过程材料容易发生致密化的问题。该负极材料具有较高的比容量和良好的循环稳定性，操作简单，成本低，制备过程不涉及酸洗涤和离心工序等优点，具有很好的应用前景。
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公开(公告)号：CN109728305A
公开(公告)日：2019-05-07
申请号：CN201910023319.9
申请日：2019-01-10
申请人： 郑州中科新兴产业技术研究院 , 中国科学院过程工程研究所
IPC分类号： H01M4/62 , H01M4/139 , H01M10/0525
摘要： 本发明提供了一种用于硅碳负极材料的复合型粘结剂及其制备方法，该粘结剂由主粘结剂和辅助剂组成，主粘结剂成分为式Ⅰ侧链含有丰富羧基或羟基的单体共聚分散剂及丁苯橡胶，辅助剂为式Ⅱ所示结构单元的聚合物。本发明所制备的复合型粘结剂，旨在增加浆料中电极材料的分散性、交联性、稳定性；所制备的硅碳负极材料专用粘结剂可以有效缓释材料在充放电过程中的体积膨胀及在电解液中的溶胀效应，有利于提升硅碳负极材料的首次库伦效率、可逆比容量及循环稳定性。利用该复合粘结剂制备硅碳负极极片，过程简单、操作方便、不会引起现有工艺流程与设备的巨大变革，可以兼顾材料性能与规模化生产，具有较好的市场前景。
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公开(公告)号：CN109713294A
公开(公告)日：2019-05-03
申请号：CN201811514890.2
申请日：2018-12-12
申请人： 郑州中科新兴产业技术研究院 , 中国科学院过程工程研究所
摘要： 本发明公开了一种锂离子电池氧化亚硅基负极材料的制备方法，属于新材料和电化学领域。本发明以有机硅为硅源，有机碳为碳源，采用溶胶-凝胶法得到二氧化硅/碳前驱体，通过高温热处理过程中发生的碳热还原反应，制备出具有双重界面的SiOx/C复合材料。本发明通过对有机硅源胶体化过程的控制，使硅源和碳源均匀分散，增强热处理过程中发生碳热还原反应的能力，得到具有良好热解碳包覆效果的氧化亚硅基负极材料。此外，通过加入疏松剂，解决了在热处理过程材料容易发生致密化的问题。该负极材料具有较高的比容量和良好的循环稳定性，操作简单，成本低，制备过程不涉及酸洗涤和离心工序等优点，具有很好的应用前景。
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公开(公告)号：CN109728305B
公开(公告)日：2021-05-07
申请号：CN201910023319.9
申请日：2019-01-10
申请人： 郑州中科新兴产业技术研究院 , 中国科学院过程工程研究所
IPC分类号： H01M4/62 , H01M4/139 , H01M10/0525
摘要： 本发明提供了一种用于硅碳负极材料的复合型粘结剂及其制备方法，该粘结剂由主粘结剂和辅助剂组成，主粘结剂成分为式Ⅰ侧链含有丰富羧基或羟基的单体共聚分散剂及丁苯橡胶，辅助剂为式Ⅱ所示结构单元的聚合物。本发明所制备的复合型粘结剂，旨在增加浆料中电极材料的分散性、交联性、稳定性；所制备的硅碳负极材料专用粘结剂可以有效缓释材料在充放电过程中的体积膨胀及在电解液中的溶胀效应，有利于提升硅碳负极材料的首次库伦效率、可逆比容量及循环稳定性。利用该复合粘结剂制备硅碳负极极片，过程简单、操作方便、不会引起现有工艺流程与设备的巨大变革，可以兼顾材料性能与规模化生产，具有较好的市场前景。
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公开(公告)号：CN110085853A
公开(公告)日：2019-08-02
申请号：CN201910463896.X
申请日：2019-05-30
申请人： 郑州中科新兴产业技术研究院 , 中国科学院过程工程研究所
IPC分类号： H01M4/36 , H01M4/48 , H01M4/62 , H01M4/131 , H01M4/1391 , H01M10/0525
摘要： 本发明公开了氧化亚硅基碳负极材料、负极极片及其制备方法和锂离子电池，通过对氧化亚硅原材料的特殊处理（煅烧、保温、冷却至室温，球磨；将球磨后的氧化亚硅分散在浓度为0.2M-2M的氢氧化钠溶液中制成浆料，在磁力搅拌器上刻蚀1h-5h，浆料经过洗涤和真空干燥处理，得到预处理后的氧化亚硅），改变氧化亚硅中氧元素的含量，可以有效提高氧化亚硅首效、增加导电性、缓解膨胀，从而达到提升材料首效或者改善材料循环性能的目的。本发明通过制备工艺的的改善，极大提高负极材料容量发挥的能力，这样可以掺混更多的石墨来缓解应变、抑制反弹，同时结合表面包覆碳等措施，使材料与当前商业化的电池体系相容性更高。
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公开(公告)号：CN108565441B
公开(公告)日：2020-06-12
申请号：CN201810528236.0
申请日：2018-05-29
申请人： 郑州中科新兴产业技术研究院
摘要： 本发明公开了一种二氧化硅复合凝胶的制备方法和使用该凝胶制备的三维多孔硅负极材料，二氧化硅复合凝胶的制备：（1）将硅源、水解促进剂以及二价金属盐溶液进行混合，以配制前驱体溶液；（2）前驱体溶液在一定温度下、一定时间后进行溶剂热反应，可得到不同组成和结构的二氧化硅复合凝胶；三维多孔硅负极材料的制备：1）镁粉作为还原剂，无机盐作为热吸收剂，与二氧化硅复合凝胶混合，在惰性气氛下进行镁热还原反应，得到含氧化镁等杂质的镁热反应产物；4）用酸溶液进行洗涤，最终得到形貌规整的多孔硅材料。本发明的制备工艺简单、无氢氟酸废液产生、易于规模化生产，且该多孔材料具有良好的循环稳定性和倍率性能，具有很好的应用前景。
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