石墨烯包覆硅碳复合负极材料研磨分散机

石墨烯包覆硅碳复合负极材料研磨分散机

锂离子电池以其能量密度大、工作电压高、自放电率小、体积小、重量轻，循环寿命长等优势广泛应用于各种便携式电子设备和电动汽车中。目前商业化的锂离子电池负极材料主要为石墨类负极材料，但因其理论比容量仅为(4200mAh/g)和低嵌锂电位引起人们的广泛关注，此外硅还具有储量丰富，成本低，环境友好等优点，有望成为下一代锂离子电池负极材料。然而，硅负极由于其在锂的嵌入脱嵌循环过程中要经历严重的体积膨胀和收缩，造成材料结构的破坏和机械粉碎，从而导致电极循环性能的衰退，限制其商业化应用。为了解决这些问题，目前主要通过硅颗粒纳米化，硅与其它金属合金化，硅与惰性或活性基质复合三种主要途径来改善硅基负极材料循环性能。其中硅(< 10% )，电子导电性好，且由碳基质形成的"还能补偿硅颗粒的体积膨胀，维持纳米硅的结构稳定性，从而使材料的循环性能明显改善。

石墨烯包覆纳米硅SID研磨分散机处理以形成悬浮液，氧化石墨烯纳米硅和石墨微粉的质量比为500 80(TC热处理，得到经热还原的石墨烯包覆的纳米硅和石墨微粉复合负极材料。纳米硅和石墨微粉中纳米硅的质量分数为Hrnnmer法制备得到。分散剂为聚氧化乙烯、聚丙烯酰胺、聚乙二醇、丙二醇中的至少一种。I 500nm硅粉，所述石墨微粉为170 200°C。所得复合负极材料，石墨烯包覆在外层，内部为纳米硅和石墨微粉，颗粒形状为类球形。平均粒径大小可以在I 10 μ m)范围内变化。

本发明的优点在于(2)采用石墨烯将石墨微粉与纳米硅包裹，造球过程中不需添加粘结剂提高活性物质含量，进行提高材料可逆比容量。传统方法将石墨与纳米硅造粒复合时，一般要加入有机粘结剂如蔗糖、葡萄粘、树脂等，这些有机物在后续热过程中会分解产生气体并得到热解碳，使材料密度降低、比表面积增大，增加了材料的不可逆容量、降低**充放电效率。

(4)喷雾造球后再热处理形成外层为石墨烯，内部为纳米硅(5)本发明采用喷雾干燥制备纳(见说明书附图(6)由于喷雾干燥制得的锂离子电池复合负极材料为球形颗粒，所以材料的振实密度得到提高，从而能量密度得到提高。

10倍，是决定复合材料容量的关键活性物质。可根据实际需要，通过设计硅在复合材料中的含量来决定复合材料的容量。因此，本发明方法简单易行，实用化程度高，制备的硅碳复合材料具有可逆容量大、容量可设计、循环性能和大电流放电能力好、振实密度高等优点。

SID的研磨分散机特别适合于需要研磨分散均质一步到位的物料。研磨分散机为立式分体结构，精密的零部件配合运转平稳，运行噪音在73DB以下。同时采用德国博格曼双端面机械密封，并通冷媒对密封部分进行冷却，把泄露概率降到低，保证机器连续24小时不停机运行。

GMD2000系列研磨分散机的结构：研磨式分散机是由锥体磨,分散机组合而成的高科技产品。

第yi级由具有精细度递升的三级锯齿突起和凹槽。定子可以无限制的被调整到所需要的与转子之间的距离。在增强的流体湍流下，凹槽在每级都可以改变方向。

第二级由转定子组成。分散头的设计也很好地满足不同粘度的物质以及颗粒粒径的需要。在线式的定子和转子（乳化头）和批次式机器的工作头设计的不同主要是因为 在对输送性的要求方面，特别要引起注意的是：在粗精度、中等精度、细精度和其他一些工作头类型之间的区别不光是指定转子齿的排列，还有一个很重要的区别是 不同工作头的几何学特征不一样。狭槽数、狭槽宽度以及其他几何学特征都能改变定子和转子工作头的不同功能。根据以往的惯例，依据以前的经验指定工作头来满 足一个具体的应用。在大多数情况下，机器的构造是和具体应用相匹配的，因而它对制造出zui终产品是很重要。当不确定一种工作头的构造是否满足预期的应用。

石墨烯包覆硅碳复合负极材料研磨分散机