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公开(公告)号：CN105762329B
公开(公告)日：2019-01-15
申请号：CN201410782093.8
申请日：2014-12-16
Applicant: 北京有色金属研究总院
Abstract: 本发明公开了一种用于锂离子电池的硅基复合负极材料及制备方法。该负极材料包括石墨骨架，以及包覆在石墨骨架外部的无定形碳层；石墨骨架中间填充有表面包覆含碳结构的硅材料，该硅材料与石墨骨架之间通过疏松碳材料结合。其制备方法至少包括以下步骤：(1)制备表面包覆含碳结构的硅材料；(2)制备以石墨为主体的球形颗粒；(3)球形颗粒表面包覆无定形碳层；(4)造粒。本发明可以解决硅负极由于体积变化而遭遇的电绝缘问题，能够保证在充放电循环过程中硅活性组分始终能与集流体保持电接触，同时，进一步缓冲活性材料硅体积膨胀/收缩引起的巨大应力效应，使复合材料具有电化学循环稳定性高和比容量可调控的特点。
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公开(公告)号：CN105762329A
公开(公告)日：2016-07-13
申请号：CN201410782093.8
申请日：2014-12-16
Applicant: 北京有色金属研究总院
Abstract: 本发明公开了一种用于锂离子电池的硅基复合负极材料及制备方法。该负极材料包括石墨骨架，以及包覆在石墨骨架外部的无定形碳层；石墨骨架中间填充有表面包覆含碳结构的硅材料，该硅材料与石墨骨架之间通过疏松碳材料结合。其制备方法至少包括以下步骤：(1)制备表面包覆含碳结构的硅材料；(2)制备以石墨为主体的球形颗粒；(3)球形颗粒表面包覆无定形碳层；(4)造粒。本发明可以解决硅负极由于体积变化而遭遇的电绝缘问题，能够保证在充放电循环过程中硅活性组分始终能与集流体保持电接触，同时，进一步缓冲活性材料硅体积膨胀/收缩引起的巨大应力效应，使复合材料具有电化学循环稳定性高和比容量可调控的特点。
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公开(公告)号：CN106784640B
公开(公告)日：2020-05-26
申请号：CN201510828445.3
申请日：2015-11-25
Applicant: 北京有色金属研究总院 , 国联汽车动力电池研究院有限责任公司
IPC: H01M4/36 , H01M4/38 , H01M4/587 , H01M4/62 , H01M10/0525
Abstract: 本发明公开了一种锂离子电池用硅基复合负极材料、其制备方法及包含该材料的锂离子电池负极。该硅基复合负极材料是采用石墨为基体材料和活性材料，以纳米硅为活性材料，纳米硅均匀分布在石墨表面，纳米硅与石墨之间通过含碳导电体与石墨表面紧密结合，并且在石墨/含碳导电体/纳米硅的最外层表面包覆无定形碳壳层构成的核壳结构负极材料。包含如下步骤：制备纳米硅；制备石墨/含碳导电体前驱体/纳米硅浆料；喷雾干燥、高温裂解得到石墨/含碳导电体/纳米硅复合粉体；碳源有机前驱体液相包覆制备硅基复合负极材料前驱体；硅基复合负极材料前驱体碳化、破碎、过筛得到负极材料。该负极材料粒径均匀、结构稳定性和电化学稳定性好、电化学活性高。
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公开(公告)号：CN104752691B
公开(公告)日：2017-03-01
申请号：CN201310741836.2
申请日：2013-12-27
Applicant: 北京有色金属研究总院
Abstract: 本发明涉及一种锂离子电池用硅/碳复合负极材料及其制备方法。该材料由石墨骨架材料、中间缓冲层SiOC材料、碳纤维和表面包覆碳的含硅材料组成，并且表面包覆碳的含硅材料通过缓冲层SiOC和碳纤维与石墨骨架材料结合；该复合负极材料的化学计量式为aSiOz@dAC-bSiOxCy&cCF-C，其中0＜a≤0.2，0＜b≤0.4，0＜c≤0.1，0＜d≤0.1；0≤z≤2，0＜x＜4，0＜y≤20。该复合材料中，包覆了无定形碳的硅材料在SiOC和碳纤维的作用下较为有效地与石墨接触，避免硅材料自身的团聚和与石墨的剥离，具有充放电比容量可调和电化学循环稳定性高的特点。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN104241621A
公开(公告)日：2014-12-24
申请号：CN201310227616.8
申请日：2013-06-08
Applicant: 北京有色金属研究总院
CPC classification number: H01M4/362 , H01M4/483 , H01M4/62 , H01M10/0525
Abstract: 本发明涉及一种锂离子电池用硅基复合负极材料，其为在多孔硅氧碳骨架中均匀分散尺寸低于0.3μm的含硅材料。本发明还提供了该复合负极材料的制备方法，包括：将含硅材料分散在液态的有机硅氧烷单体中，向上述分散液中依次添加乙醇-水的酸性溶液、固化剂和无定形碳源的前驱体溶液，保温使混合溶液固化。固化后的前驱物于保护性气氛中，经高温煅烧得到块状硅基复合材料。块状硅基复合材料经球磨破碎得到各种不同粒径的硅基锂离子电池负极材料。该硅基复合负极材料中的含硅材料牢固且均匀的分布在多孔硅氧碳骨架中，该结构能有效承受因嵌脱锂而带来的体积效应，具有充放电比容量可调和电化学循环稳定性高的特点。
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公开(公告)号：CN106887638A
公开(公告)日：2017-06-23
申请号：CN201510931449.4
申请日：2015-12-15
Applicant: 国联汽车动力电池研究院有限责任公司 , 北京有色金属研究总院
IPC: H01M10/0562 , H01M10/0525
CPC classification number: H01M10/0562 , H01M10/0525 , H01M2300/0068
Abstract: 本发明公开一种复合固体电解质材料、其制备方法及包含该电解质材料的全固态锂离子二次电池。该复合固体电解质材料包括内核及包覆在该内核表面的表面包覆层，内核为无机硫系玻璃陶瓷态电解质，表面包覆层为不与空气和空气中水分发生反应的锂的化合物。其制备方法是：一种所述复合固体电解质材料的制备方法，首先制备无机硫系玻璃陶瓷态电解质内核，然后采用射频溅射法或脉冲激光沉积法将不与空气和空气中水分发生反应的锂的化合物包覆在所述无机硫系玻璃陶瓷态电解质表面。本发明的复合固体电解质材料在空气中的稳定性高，可以在常规电池厂的环境下进行全固态电池的组装，克服了现有硫系电解质必须在无水条件下组装操作的问题。
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公开(公告)号：CN104752758A
公开(公告)日：2015-07-01
申请号：CN201310728325.7
申请日：2013-12-25
Applicant: 北京有色金属研究总院
IPC: H01M10/0562
CPC classification number: H01M10/0562
Abstract: 本发明公开了一种具有低界面阻抗的固体电解质材料及其制备方法。该材料包括化学式为Li1+x+yAlx(Ti，Ge)2-xSiyP3-yO12的主体结构，和分散在该主体结构间的碘化锂，该材料的主体结构为NASICON型快离子导体，其中0＜x≤0.4，0≤y≤0.1；该材料中碘化锂的质量百分含量a为0＜a≤10％。其制备方法包括以下步骤：(1)主体结构的合成：根据固体电解质材料的化学计量式选择原料，通过行星球磨、冷压、固相反应得到致密片状固体电解质材料的主体结构；(2)改性处理：将步骤(1)得到的样品浸泡于碘化锂水溶液中，并加热一定时间，取出后洗净并真空干燥处理。本发明在固体电解质层中添加具有锂离子传导性能的碘化锂材料，在降低界面阻抗的同时形成三维离子传导网络，提高了离子电导率。
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公开(公告)号：CN104741014A
公开(公告)日：2015-07-01
申请号：CN201310726817.2
申请日：2013-12-25
Applicant: 北京有色金属研究总院
Abstract: 本发明公开了一种制备锂硫电池用硫碳复合正极材料的设备及方法，该设备包括搅拌罐、及安装在该搅拌罐内的搅拌桨和分散盘，搅拌桨和分散盘分别通过驱动电机组控制；该搅拌罐的外壁设有导热油夹套层，该导热油夹套层内充满加热介质，并设有与控温器件及加热电源连接的加热棒、温度探头；该导热油夹套层内还设有冷却管道；该搅拌罐为密封设计，并设有真空接口和高压气体接口。方法为：将多孔碳和升华硫置于搅拌罐中，保持搅拌罐内的气压范围为100pa～105pa，在110℃～350℃下进行搅拌及分散处理0.5～10h，搅拌速度为10rpm～100rpm，分散线速度为10～30m/s；冷却后得到硫碳复合材料；将该复合材料进行球磨0.5～24h，经筛分得到锂硫电池用硫碳复合正极材料。本发明工艺简单易控制，易于规模化生产。
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公开(公告)号：CN104466142A
公开(公告)日：2015-03-25
申请号：CN201310435744.1
申请日：2013-09-23
Applicant: 北京有色金属研究总院
CPC classification number: H01M4/38 , H01M4/139 , H01M4/48 , H01M4/66 , H01M10/0525
Abstract: 本发明涉及一种锂离子电池用硅/硅氧碳/石墨复合负极材料，其为在石墨负极的表面均匀牢固的分散尺寸低于3μm的含硅材料。本发明还提供了该复合负极材料的制备方法，包括：将含硅材料分散在液态的有机硅氧烷单体中，依次添加乙醇-水的酸性溶液、固化剂和石墨负极材料后经球磨或机械搅拌及混捏混合得膏状混合物。膏状物于保护性气氛中，经高温煅烧得和破碎筛分得到各种不同粒径的硅/硅氧碳/石墨锂离子电池负极材料。该硅/硅氧碳/石墨复合负极材料中的含硅材料牢固且均匀的分布在石墨材料的表面，该结构能使硅材料有效的吸附在石墨的表面，避免硅材料自身的团聚和与石墨的剥离，具有充放电比容量可调和电化学循环稳定性高的特点。
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