锂离子电池负极材料的制备方法
《锂离子电池硅基负极材料制备与性能研究》
《锂离子电池硅基负极材料制备与性能研究》一、引言随着科技的飞速发展，对便携式电子设备的需求与日俱增，作为这些设备的主要能源，锂离子电池的性能日益受到重视。
而负极材料作为锂离子电池的关键组成部分，其性能直接影响到电池的整体性能。
近年来，硅基负极材料因其高比容量、低放电平台等优点，逐渐成为研究的热点。
本文将详细介绍锂离子电池硅基负极材料的制备方法及其性能研究。
二、硅基负极材料的制备（一）原料选择与准备制备硅基负极材料，需要的主要原料包括硅源、导电剂和粘结剂等。
其中，硅源的选择对最终材料的性能具有重要影响。
常用的硅源有微米硅、纳米硅等。
此外，还需选择导电性能良好的导电剂和具有良好粘结性的粘结剂。
（二）制备方法目前，制备硅基负极材料的方法主要有化学气相沉积法、球磨法、溶胶凝胶法等。
本文采用溶胶凝胶法进行制备。
该方法首先将硅源、导电剂和粘结剂混合均匀，形成溶胶状混合物，然后通过热处理使混合物凝胶化，最后进行烧结得到硅基负极材料。
三、硅基负极材料的性能研究（一）材料结构与形貌分析通过X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）等手段对制备的硅基负极材料进行结构与形貌分析。
XRD可以确定材料的晶体结构，SEM则可以观察材料的微观形貌和颗粒大小。
（二）电化学性能测试采用恒流充放电测试、循环伏安法（CV）等手段对硅基负极材料的电化学性能进行测试。
恒流充放电测试可以了解材料的比容量、首次效率、库伦效率等；CV曲线则可以反映材料的氧化还原反应过程及电极反应的可逆性。
（三）性能对比分析将所制备的硅基负极材料与商业石墨负极材料进行性能对比分析。
在相同条件下进行充放电测试，比较两者的比容量、循环性能、倍率性能等。
同时，分析硅基负极材料的优势与不足，为后续研究提供参考。
四、实验结果与讨论（一）实验结果通过上述制备方法和性能测试手段，得到了硅基负极材料的结构与形貌数据、电化学性能数据以及性能对比分析结果。
（二）结果讨论结合实验结果和前人研究，对硅基负极材料的制备过程、结构与性能关系进行深入分析。
锂电池负极材料生产工艺详解
锂电池负极材料生产工艺详解
锂电池作为一种高效、环保、可再生的新型电池，得到了广泛的应用。
其中，负极材料是锂离子电池中至关重要的组成部分。
本文将详解锂电池负极材料的生产工艺。
一、材料选择
锂电池负极材料一般采用石墨、硅基和金属基等材料。
其中，石墨是目前应用最广泛的负极材料。
选择适合的材料可以在一定程度上保证负极材料的性能和耐久性。
二、材料预处理
对于石墨负极材料，需要进行石墨处理，包括加热、酸洗、水洗等步骤，以去除其中的杂质和氧化物。
对于硅基材料，需要进行表面氢化处理，以保证其与电解质的匹配性。
三、材料制备
负极材料的制备一般采用混合、浆料制备和成型等步骤。
在混合过程中，需要将材料混合均匀，以保证负极材料的一致性和均匀性。
浆料制备则是将混合好的材料与有机介质混合，形成均匀的浆料。
最后，通过成型工艺将浆料成型成粉末、片状或薄膜状。
四、材料烘干
成型后的负极材料需要进行烘干，以去除其中的有机介质，并使其成为纯净的负极材料。
烘干的温度和时间需要根据材料的性质和制备工艺进行控制，以保证负极材料的质量。
五、材料表面涂覆
为了增加负极材料与电解质的接触面积和提高其电化学性能，需要对其进行表面涂覆。
表面涂覆的材料一般采用碳酸盐、氫氧化物等化合物。
六、材料包覆
为了保证负极材料的稳定性和耐久性，需要对其进行包覆。
包覆的材料一般采用聚合物、纳米材料等。
以上就是锂电池负极材料生产工艺的详细介绍。
在实际制备过程中，需要根据材料的特性和生产要求进行合理的选择和控制，以保证负极材料的性能和质量。
一种锂离子电池用硅碳负极材料及其制备方法与流程技术
一种锂离子电池用硅碳负极材料及其制备方法与流程技术
本发明涉及一种锂离子电池用硅碳负极材料及其制备方法与流
程技术。
具体技术方案如下：
一，一种锂离子电池用硅碳负极材料，其特征在于：
1、采用粉煤灰为原料，通过水热法制备出硅碳负极材料；
2、锂离子电池负极电极材料由水热反应制备出的硅碳，组成其主体；
3、经水热处理后，硅碳中由其内部形成的多级孔道结构既具有良好的均匀性，又具有较强的结构稳定性和电容能力。
二，一种锂离子电池用硅碳负极材料的制备方法，其特征在于： 1、将粉煤灰，放入容器中，加入比重相当的稀释盐酸，配料混合，放入热水中；
2、煮沸混合物，在100℃-130℃的温度下搅拌1-2小时；
3、将得到的混合物稀释，过滤，冷却，取出硅碳负极材料，经干燥，即可得到；
4、将硅碳负极材料放入热水中，在500℃-800℃的温度下，经热处理2-4小时，并及时冷却，即可得到热处理后的硅碳负极材料。
三，一种锂离子电池用硅碳负极材料的流程技术，其特征在于： 1、将粉煤灰和稀释盐酸混合搅拌，煮沸，冷却，取出硅碳负极材料；
2、将取出的硅碳负极材料放入热水中，热处理，及时冷却，得
到热处理后的硅碳负极材料；
3、将热处理后的硅碳负极材料经干燥，多重筛选，粉碎，混合，即可得到锂离子电池用硅碳负极材料。
锂离子电池用石墨负极材料及其设备制作方法与制作流程
锂离子电池用石墨负极材料及其设备制作方法与制作流程锂离子电池是一种重要的储能装置，具有高能量密度、长循环寿命和低自放电等特点。
石墨作为锂离子电池的负极材料，具有良好的导电性、稳定的化学性质和较大的比表面积，被广泛应用于锂离子电池中。
下面将介绍石墨负极材料的制作方法及其制作流程。
石墨负极材料的制作方法主要包括石墨烯还原法、溶液浸渍法和化学气相沉积法等。
其中，石墨烯还原法是制备石墨负极材料的一种常用方法，具体制作流程如下：1.原料准备：准备氧化石墨、还原剂和溶剂。
其中，氧化石墨是石墨的初始形式，还原剂用于还原氧化石墨形成石墨烯，溶剂用于形成均匀的溶液。
2.溶液制备：将适量的氧化石墨加入溶剂中，搅拌使其均匀分散，并加入适量的还原剂。
控制溶液的浓度和温度，以达到最佳的反应条件。
3.石墨烯还原：将加入还原剂的溶液进行热处理，通常使用高温热处理或化学还原的方式。
在适当的温度和时间下，还原剂将还原氧化石墨形成石墨烯。
4.石墨烯清洗：将还原后的石墨烯进行过滤、洗涤和干燥等处理，以去除多余的溶剂和杂质。
此步骤可重复进行多次，以获得更纯净的石墨烯。
5.石墨烯负极材料制备：将石墨烯与适量的粘结剂和导电剂混合，通过压制、成型和烘干等工艺制备成石墨负极材料。
其中，粘结剂可提高石墨材料的粘结度和机械强度，导电剂可提高电子传导性。
6.石墨负极材料的包覆：将制备好的石墨负极材料进行包覆处理，以提高电池的循环寿命和稳定性。
包覆材料通常为氧化物或碳酸盐等。
上述制作流程是石墨负极材料的一种常用方法，实际生产中可以根据特定要求和条件进行调整和改进。
通过合理的制作方法和制作流程，可以获得具有较高性能的石墨负极材料，提高锂离子电池的性能和寿命。
锂离子电池生产工艺流程详解
锂离子电池生产工艺流程详解锂离子电池作为目前最常用的电池类型之一，其生产工艺已经非常成熟。
它的生产工艺需要许多步骤和环节，下面我们来详细了解一下锂离子电池生产工艺流程。
一、电池正负极材料制备1.正极材料制备锂离子电池的正极材料通常有三种：钴酸锂、锰酸锂和三元材料。
这些材料需要通过化学方法和物理方法进行制备。
钴酸锂制备：将钴碳酸和碳酸锂一起加入反应釜中，加入稀酸和腐蚀剂煮沸反应，然后蒸发水分得到钴酸锂。
锰酸锂制备：将锰碳酸和碳酸锂一起加入反应釜中，加入稀酸和腐蚀剂煮沸反应，然后蒸发水分得到锰酸锂。
三元材料制备：将镍酸锂、钴酸锂和锰酸锂混合在一起，加入稀酸和腐蚀剂煮沸反应，然后蒸发水分得到三元材料。
2.负极材料制备锂离子电池的负极材料通常为石墨，制备方法为：将天然石墨研磨成粉末，然后加入粘合剂、导电剂等材料，混合均匀后进行成型。
二、电池组件制备1.正负极片制备将正极材料和负极材料分别涂覆在铝箔和铜箔上，然后将它们一层一层叠合在一起，形成正负极片。
2.隔膜制备将聚丙烯材料加入溶剂中，制成聚丙烯膜，然后在聚丙烯膜表面涂覆聚合物电解质，制成隔膜。
3.电解液制备锂离子电池的电解液通常为有机溶剂，例如碳酸二甲酯、碳酸乙酯等。
电解液还需要添加锂盐，通常为氟化锂或磷酸锂等物质。
三、电池组装1.正负极片堆叠将正负极片和隔膜一层一层堆叠，形成电池芯。
2.注入电解液将电池芯浸泡在预先准备好的电解液中，使电解液充分渗透到电池芯中。
3.封口在注入电解液后，需要对电池进行封口，避免电解液泄漏。
四、成品测试将已经组装好的电池进行各种测试，如容量测试、内阻测试、循环寿命测试等。
五、包装和出厂将测试合格的电池进行包装，如塑料、纸盒等包装，然后成品出厂。
以上就是锂离子电池生产工艺的详细流程，生产工艺环节多且繁琐，需要高度的科学精神和技术水平的支持。
因此，锂离子电池生产工艺的研究和提升，对于电池的性能和使用效果都有非常重要的影响。
锂离子电池的发展历程虽然只有30多年，但其在可再生能源、电子产品、电动汽车等领域的应用增速却是非常迅猛的。
一种锂离子电池负极材料及其制备方法
一种锂离子电池负极材料及其制备方法锂离子电池是一种常见的可充电电池，它常用于电动汽车、手机等领域。
负极材料是锂离子电池中的重要组成部分，其性能直接影响着电池的性能。
目前，在锂离子电池中，石墨是一种常见的负极材料，但其容量有限，无法满足快速充放电的需求。
因此，研究人员一直在寻找其他替代材料来提高锂离子电池的性能。
一种新型负极材料是硅基材料。
硅具有高比容量和高电导性能，能够显著提高锂离子电池的能量密度和功率密度。
然而，硅材料在充放电过程中容易发生体积膨胀，导致颗粒的破碎和松散，进而导致电池的寿命下降。
因此，制备硅基材料的方法至关重要。
一种常见的制备硅基负极材料的方法是溶胶-凝胶法。
该方法包括以下步骤：1.制备溶胶：将硅前驱体（如硅烷或硅醇）与溶剂混合，形成溶胶溶液。
2.凝胶化：将溶胶溶液在适当的温度和湿度条件下进行搅拌和干燥，使溶胶逐渐形成凝胶。
3.煅烧：将凝胶在高温下煅烧，使其转化为硅基材料。
煅烧温度和时间的选择应根据具体材料的要求来确定。
4.碳包覆：将硅基材料与碳源（如葡萄糖或聚苯胺）混合，并在高温下进行煅烧，形成碳包覆的硅基材料。
碳包覆可以增加材料的电导率和稳定性。
除了溶胶-凝胶法，还有其他制备硅基负极材料的方法，如热压法、溅射法和化学气相沉积法等。
每种方法都有其优缺点，可以根据具体需求进行选择。
总之，硅基材料作为一种新型负极材料，具有很大的潜力来提高锂离子电池的性能。
通过合理选择制备方法和优化工艺条件，可以制备出高性能的硅基负极材料，为锂离子电池的应用提供更好的性能和可靠性。
锂离子电池极片制造工艺过程
锂离子电池的极片制造工艺包括正极片和负极片的制备过程。
下面是一般的锂离子电池极片制造工艺流程：
1. 正极片制备：
-正极活性材料混合：将正极活性材料（如氧化钴、氧化镍等）与导电剂、粘合剂等混合，使其成为均匀的浆料。
-浆料涂布：将混合好的浆料在铜箔基片上进行涂布，形成一层薄膜。
-干燥和压制：将涂布好的正极浆料在恒温烘箱中进行干燥，然后通过辊压或压片机将正极片与铜箔基片牢固压合。
2. 负极片制备：
-负极活性材料混合：将负极活性材料（如石墨）与导电剂、粘合剂等混合，形成均匀的浆料。
-浆料涂布：将混合好的负极浆料在铝箔基片上进行涂布，形成一层薄膜。
-干燥和压制：将涂布好的负极浆料在恒温烘箱中进行干燥，然后通过辊压或压片机将负极片与铝箔基片牢固压合。
3. 电解液注入：
-将正极片和负极片叠放在一起，形成电池片组。
-在电池片组中注入电解液（通常是含有锂盐的有机溶剂），以提
供离子传输的介质。
4. 封装和组装：
-将装有电解液的电池片组与隔膜等组件一起封装在金属壳体中，形成电池单体。
-在电池单体上焊接连接器，以便将多个电池单体串联或并联，形成电池组。
-最后对电池组进行充电、容量测试和外包装封装等工艺步骤。
需要注意的是，以上仅是一般的锂离子电池极片制造工艺流程，不同品牌和型号的锂离子电池可能会有一些细微的差异。
此外，制造锂离子电池时需要特别注意安全性和环境保护，采取必要的措施来防止材料的过程性和电池的短路、过热等问题。
一种锂离子电池负极材料及其制备方法与应用[发明专利]
![一种锂离子电池负极材料及其制备方法与应用[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/2b57cd88d0f34693daef5ef7ba0d4a7302766c8a.png)
专利名称：一种锂离子电池负极材料及其制备方法与应用专利类型：发明专利
发明人：刘全兵,刘桂峥,石凯祥,王珂,李俊豪,曾令才,林永显,罗传喜,张军
申请号：CN202110611409.7
申请日：20210601
公开号：CN113422009B
公开日：
20220318
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明提供了一种锂离子电池负极材料的制备方法，包括将碳酸锂与羧甲基纤维素锂充分混合，与纳米硅在绝水氧与低温环境中进行球磨处理；通过将球磨处理混合物加入核结构的芯溶液并搭配制备壳结构的前驱体溶液，按照同轴静电纺丝参数制备得到复合纳米纤维层；通过将复合纳米纤维层预氧化与高温碳化得到负极材料。
本发明一方面可以防止纳米硅在预氧化过程中与氧气接触，减少活性物质的损耗；另一方面可以减少首次充放电过程中SEI膜的形成对锂离子的消耗，提高材料的首效；同时核‑壳纤维结构中能缓解硅负极体积膨胀，并能保持较高的首次充放电效率和循环稳定性，本发明具有成本低廉，工艺简单，易于工业化生产等优点。
申请人：广东工业大学
地址：510000 广东省广州市东风东路729号
国籍：CN
代理机构：广州三环专利商标代理有限公司
代理人：颜希文
更多信息请下载全文后查看。
一种锂金属负极材料的制备方法
一种锂金属负极材料的制备方法引言：锂离子电池作为一种高能量密度的可充电电池，已广泛应用于移动通讯、电动汽车等领域。
其中，锂金属负极材料作为电池的关键组成部分，直接影响到电池的性能。
本文将介绍一种制备锂金属负极材料的方法，旨在提高锂离子电池的能量密度和循环寿命。
材料准备：在制备锂金属负极材料之前，需要准备以下材料：1. 金属锂片：作为锂金属负极的基本材料，应具有高纯度和良好的电化学性能。
2. 电解液：常用的电解液为碳酸锂溶液，含有锂离子并能够与锂金属进行反应。
3. 导电剂：用于提高锂金属负极的电导率，常用的导电剂有石墨、碳纳米管等。
4. 基体材料：用于固定锂金属和电解液，常用的基体材料有聚合物膜、石墨烯等。
制备步骤：1. 预处理锂金属片：将金属锂片进行表面处理，以去除表面的氧化物和杂质。
可以采用化学方法或物理方法进行处理，如使用氢气或氩气进行还原、超声波清洗等。
2. 制备导电剂：将导电剂（如石墨）与粘结剂混合，制备成导电剂浆料。
可采用机械混合或化学还原法制备导电剂浆料。
3. 制备基体材料：将基体材料（如聚合物膜）溶解在适当的溶剂中，制备成基体材料溶液。
4. 涂布导电剂：将导电剂浆料涂布在基体材料上，形成导电剂层。
可以采用刮涂、喷涂等方法进行涂布。
涂布完成后，将其干燥，使导电剂固定在基体材料上。
5. 制备锂金属负极：将锂金属片放置在制备好的导电剂层上，与导电剂层紧密接触。
同时，将电解液注入到基体材料中，使其浸润导电剂层和锂金属片。
6. 封装：将制备好的锂金属负极材料封装在合适的容器中，以隔离空气和外界环境。
常用的封装材料有聚酰亚胺薄膜、铝塑膜等。
结论：通过以上制备步骤，可以得到一种锂金属负极材料。
该负极材料具有良好的电化学性能和导电性能，能够提高锂离子电池的能量密度和循环寿命。
然而，锂金属负极材料的制备过程中还存在一些挑战，如锂金属表面的枝晶生长、电解液的不稳定性等问题，需要进一步的研究和改进。
希望本文介绍的方法能够为锂金属负极材料的制备提供一定的参考和指导，推动锂离子电池技术的发展。