(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 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111523042.X (22)申请日 2021.12.13 (71)申请人 荆门亿纬创能锂电池 有限公司 地址 448000 湖北省荆门市荆门高新区 · 掇刀区高新路89号 (72)发明人 康宁　代强　王鹏　刘金成　 (74)专利代理 机构 北京品源专利代理有限公司 11332 代理人 刘二艳 (51)Int.Cl. H01M 4/36(2006.01) H01M 4/38(2006.01) H01M 4/583(2010.01) H01M 4/62(2006.01) H01M 10/0525(2010.01) (54)发明名称 采用花生壳制备负载锑的硅碳复合负极材 料的方法、 复合负极材 料和锂离 子电池 (57)摘要 本发明公开了一种采用花生壳制备负载锑 的硅碳复合负极材料的方法、 复合负极材料和锂 离子电池。 所述方法包括以下步骤： 1)将花生壳 粉碎得到花生壳颗 粒； 2)将步骤1)所述的花生壳 颗粒、 硅粉和硫化锑进行液相混合后固液分离； 3)将步骤2)固液分离得到的固形物在惰性气氛 下进行高温碳化， 得到前驱体， 得到负载锑的硅 碳复合负极材料； 其中， 花生壳作为碳源和还原 剂。 本发明的方法能够有效缓解硅的体积膨胀， 提升界面稳定性并减少了循环过程中硅的损失， 有效提高负极材料电化学性能， 本发 明制备得到 的复合负极材料具有高容量 以及优异的循环性 能。 权利要求书2页 说明书6页 CN 114267830 A 2022.04.01 CN 114267830 A 1.一种采用花生壳制备负载锑的硅碳复合负极材料的方法， 其特征在于， 所述方法包 括以下步骤： (1)将花生壳粉碎得到花 生壳颗粒； (2)将步骤(1)所述的花 生壳颗粒、 硅粉和硫化锑进行 液相混合后固液分离； (3)将步骤(2)固液分离得到的固形物在惰性气氛 下进行高温碳 化， 得到前驱体， 得到负载锑的硅碳复合负极材 料； 其中， 花生壳作为 碳源和还原剂。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 步骤(1)所述花生壳在粉碎前进行清洗和 烘干的步骤， 所述烘干的温度优选为85℃～10 5℃； 优选地， 步骤(1)所述粉碎后进行筛分， 取粒径0.075mm～0.15mm的花生壳颗粒用于步 骤(2)。 3.根据权利要求1或2所述的方法， 其特征在于， 步骤(2)所述硅粉的粒度在纳米级或微 米级； 优选地， 步骤(2)所述硫化锑的粒度在 纳米级或微米级； 优选地， 步骤(2)所述硅粉和硫化锑的质量比为(1～ 2):(1～2)； 优选地， 步骤(2)所述 花生壳和硫化锑的质量比为(20～3 5):1； 优选地， 步骤(2)所述液相混合采用的溶剂包括乙醇。 4.根据权利要求1 ‑3任一项所述的方法， 其特 征在于， 步骤(2)所述液相混合包括： (a)取硅粉和硫化锑混合并研磨均匀， 得到混合粉体； (b)将步骤(a)所述的混合粉体分散在溶剂中， 得到混合悬浮液； (c)将花生壳颗粒分散 到步骤(b)所述的混合悬浮液中， 搅拌均匀。 5.根据权利要求4所述的方法， 其特征在于， 步骤(a)所述研磨的方式为球磨， 球磨的气 氛为惰性气氛； 优选地， 所述球磨的转速为80 0rpm～15 00rpm， 所述球磨的时间为20 h～24h； 优选地， 步骤(b)所述溶剂包括乙醇； 优选地， 步骤(b)所述溶剂的使用量 为(40～200)mL/(0.2 ～1)g硅粉； 优选地， 步骤(b)将混合粉体分散在溶剂中搅拌0.3 h～1h； 优选地， 步骤(c)所述搅拌的时间为18h～ 24h。 6.根据权利要求1 ‑5任一项所述的方法， 其特征在于， 步骤(3)所述高温碳化700℃～ 800℃； 优选地， 步骤(3)所述高温碳 化的升温速率 为5℃/mi n～10℃/mi n； 优选地， 步骤(3)所述高温碳 化的保温时间为1.5 h～2.5h。 7.根据权利 要求1‑6任一项所述的方法， 其特征在于， 所述方法还包括步骤(4)： 对步骤 (3)所述的前驱体进行酸洗活化； 优选地， 步骤(4)所述 酸洗活性 为： 将步骤(3)所述前驱体浸泡于硝酸溶 液中； 优选地， 所述硝酸溶 液的浓度为10mo l/L～15mo l/L； 优选地， 所述浸泡的时间为 4h～8h。 8.根据权利要求1 ‑7任一项所述的方法， 其特 征在于， 所述方法包括以下步骤： S1将花生壳清洗和烘干， 烘干的温度为85℃～105℃， 烘干后粉碎并筛分， 得到粒径权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114267830 A 20.075mm～0.15m m的花生壳颗粒； S2将硅粉和硫化锑在惰性气氛下球磨， 球磨的转速为800rpm～1500rpm， 所述球磨的时 间为20h～24h， 将球磨后的粉体分散 到乙醇溶 液中， 搅拌0.3 h～1h， 得到混合悬浮液； 将所述的花 生壳颗粒分散 到所述的混合悬浮液中， 搅拌18h～ 24h， 过滤， 取固形物； S3将所述的固形物在惰性气氛下700℃～800℃高温碳化1.5h～2.5h， 冷却至室温， 得 到前驱体； 其中， 升温至70 0℃～800℃的升温速率 为5℃/mi n～10℃/mi n； S4将所述 的前驱体浸泡于浓度为10mol/L～15mol/L 的硝酸溶液中， 浸泡4h～8h， 得到 负载锑的硅碳复合负极材 料； 其中， 花生壳颗粒、 硅粉和硫化锑的质量比为20:1:1。 9.一种采用权利要求1 ‑8任一项所述的方法制备 得到的复合负极材 料。 10.一种锂离子电池， 包括正极、 负极、 隔膜和电解液， 其特征在于， 所述负极中包括如 权利要求9所述的复合负极材 料。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114267830 A 3