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硬碳和纳米硅包覆石墨复合粉体负极材料的制造方法

233 编辑：中冶有色网来源：深圳市钢昱碳晶科技有限公司

2025-12-11 16:32:48

权利要求 1.硬碳和纳米硅包覆石墨复合粉体负极材料的制造方法，其特征在于，制造方法包括以下步骤： Step1.快速凝固制备过共晶铝硅合金带材将硅含量介于12.6-35wt.%的铝硅合金高温熔体，控制熔体温度介于熔点以上30-160℃的热力学稳定溶液状态并且低于1070℃，从模头的喷嘴喷射流延出来，采用线速度介于10-50米/秒高速旋转的水冷铜辊，在其外圆进行快速凝固，急冷后甩带，制作出处于非平衡态的快速凝固带材，快速凝固带材的厚度控制介于0.01-0.06毫米，快速凝固带材中析出的纳米硅的尺度D90小于等于80纳米，纳米硅的析出量低于铝硅合金中硅含量的60%; Step2.低温人工时效处理然后对快速凝固带材进行介于80-150℃温度区间的低温人工时效96-2小时，控制快速凝固带材中硅元素的析出速率及其纳米硅长大后的尺度D90小于等于160纳米;冷却至室温后进行下一步骤的选择性酸洗脱除铝硅合金带材中的铝元素; Step3.选择性酸洗脱除铝元素得到纳米硅采用盐酸或硝酸或二者的组合物的酸性水溶液，将上述低温人工时效处理后的快速凝固带材中的铝元素进行选择性溶解，铝元素溶解后形成溶解于水的铝盐，鉴于硅元素不溶解于盐酸和硝酸，经后续离心分离-纯净水洗涤处理，和/或蒸发浓缩处理，和/或压滤处理后，得到纳米硅和少量水为主的湿态混合物(M3); Step4.在石墨粉体的表面制备纳米硅和硬碳前驱体的复合材料包覆壳层采用纯净水做为介质，加入糠醇单体和/或低分子量的聚糠醇，表面活性剂，有机酸催化剂，石墨粉体，以及上述步骤3得到的纳米硅和少量水为主的湿态混合物(M3)，在对液-固料浆进行搅拌的同时，在40-85℃温度区间进行低温-低浓度-低速可控聚合，基于液-固界面聚合工艺，在石墨粉体的表面形成高分子的聚糠醇基硬碳前驱体作为粘接物并混杂有纳米硅的海-岛型结构的复合材料包覆壳层(PFA+Si);然后在搅拌的同时继续加热到介于97-107℃进行热交联处理，将包覆壳层中的聚糠醇基硬碳前驱体转变成不溶不熔的热固性状态;冷却至室温后进行抽滤或者压滤，纯净水洗涤，干燥，得到核-壳型结构的复合粉体半成品(M4);与液相包覆前的石墨粉体相比，核-壳型结构的复合粉体半成品(M

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“硬碳和纳米硅包覆石墨复合粉体负极材料的制造方法” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。

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