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负极活性材料及其制备方法和应用技术

技术编号:12304025 阅读:68 留言:0更新日期:2015-11-11 13:21
本发明专利技术公开了负极活性材料及其制备方法和应用,其中,该负极活性材料包括:硅纳米颗粒;以及碳基材料层,所述碳基材料层形成在所述硅纳米颗粒的至少部分外表面上,其中,所述碳基材料层的至少一部分与所述硅纳米颗粒的外表面之间存在空隙。利用该负极活性材料制备的电池,电池的容量高且不易衰减,循环性好,使用寿命长。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电化学领域,具体地,涉及,更具体地,涉及负极活性材料、制备负极活性材料的方法、负极和电池。
技术介绍
锂离子电池由于具有开路电压高、能量密度大、自放电率小以及无污染等优点而被广泛应用于电子设备、电动交通、航空航天、军事、医学等领域。锂离子电池的充放电过程,基于锂离子在正负极材料之间的反复嵌入和脱嵌。目前,商业化的锂离子电池主要采用碳素材料作为负极,石墨由于其层状结构利于锂离子的嵌入和脱出而得到了最广泛的应用。然而石墨的理论比容量仅为372mAh/g,相对较低,已经无法满足日益增长的高容量、高功率需求。因此,寻找新型的高比容量的材料,成为锂离子电池负极研究的重要探索方向。非碳材料中,娃由于其较高的理论比容量(4200mAh/g)以及放电电位低、自然储量丰富等优势,成为替代石墨的最有潜力的锂离子电池负极材料。然而,体硅材料在锂离子嵌入和脱出过程中,会有高达300%的体积变化,这会导致电极结构破坏、电连接失效、活性材料持续消耗等问题,最终导致电池容量迅速衰减,循环性能恶化。目前,改善硅负极的一种主要方法是将硅材料纳米化,如纳米薄膜、纳米线、纳米颗粒等,纳米化的硅可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种负极活性材料,其特征在于,包括:硅纳米颗粒;以及碳基材料层,所述碳基材料层形成在所述硅纳米颗粒的至少部分外表面上,其中,所述碳基材料层的至少一部分与所述硅纳米颗粒的外表面之间存在空隙。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:王晓红李晓钊
申请(专利权)人:清华大学
类型:发明
国别省市:北京;11

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