The invention discloses a silicon carbon preparation method comprises the following steps: (1): carbon composite materials with graphite silicon metal alloy mixed after two pickling, a porous silicon carbon composite; step (2): (1) steps: carbon coated porous silicon and organic carbon carbon composites source mixing, heat treated prepared silicon carbon composite material. The invention also comprises a silicon carbon composite material prepared by the preparation method and the application thereof. The invention has the advantages of simple process, abundant raw materials, low cost and easy preparation. As the anode material of lithium ion battery, it shows excellent electrochemical performance.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及锂离子电池负极材料
,具体涉及一种硅碳复合材料、制备方法及其应用。
技术介绍
动力电池是新能源电动汽车的心脏,是新能源电动汽车产业发展的关键,然而目前已经广泛应用在移动电子产品上的锂离子电池的能量密度,安全性能,倍率性能等仍然不能满足人们在电动汽车上的使用要求,成为阻碍电动汽车大面积推广的瓶颈。锂离子电池由正负极材料、隔膜和电解液组成,其中电极材料是电池的核心部分,决定着电池电化学储锂性能,因此负极电极材料的性能直接影响着锂离子电池的性能。目前主要的商业化的锂离子电池负极材料以石墨负极材料为主,其实际比容量已经接近372mAh/g的理论值,其较低的理论容量制约了锂离子电池的能量密度的提高,因此进一步研发具有高比容量、优异的循环稳定性及安全性的负极材料已迫在眉睫。硅作为锂离子电池负极材料具有4200mAh/g的理论比容量,远高于石墨的容量,作为负极材料可以较大幅度的提高电池的能量密度,并且硅的放电平台略高于石墨负极材料,不易产生析锂,安全性能优于石墨,另外硅容量丰富,价格低廉,因此是目前最有前景的锂离子电池负极材料。但是硅作为锂离子电池负极材料也有明显的缺点,如硅作为半导体材料,其自身电导率较低;在充放电过程,随着锂离子的嵌入和脱出,硅材料体积变化较大,导致材料粉化、脱落,最终导致与集流体脱离,循环稳定性较差。为了解决上述问题通常采用掺杂、纳米化等方法提高硅基材料 ...
【技术保护点】
一种硅碳复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤(1):碳复合:将硅金属合金材料与石墨混合,再经过二道酸洗,制得多孔硅碳复合材料;步骤(2):碳包覆:将步骤(1)制得的多孔硅碳复合材料与有机碳源混合,经热处理制得硅碳复合材料。
【技术特征摘要】
1.一种硅碳复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤(1):碳复合:将硅金属合金材料与石墨混合,再经过二道酸
洗,制得多孔硅碳复合材料;
步骤(2):碳包覆:将步骤(1)制得的多孔硅碳复合材料与有机碳
源混合,经热处理制得硅碳复合材料。
2.根据权利要求1所述的硅碳复合材料的制备方法,其特征在于,
硅金属合金材料中,硅的含量为20~95wt%,其他成分为选自铁、铝、铜、
铬、镍、锡、锰、钙、镁、钴、钛和锗中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的硅碳复合材料的制备方法,其特征在于,
步骤(1)中,先利用球磨法将硅金属合金材料磨成粉末,然后和石墨混
合制得石墨/硅金属合金复合材料,其中,球磨的转速为300~1000转/分,
球磨时间2~48小时;硅金属合金材料和石墨的混合质量比为0.2-5:1。
4.根据权利要求3所述的硅碳复合材料的制备方法,其特征在于,
第一道酸洗所采用的酸为硫酸、硝酸、盐酸中的一种或多种,摩尔浓...
【专利技术属性】
技术研发人员:赵冲冲,李文,孙伟,何文祥,李靖,余心亮,施利勇,
申请(专利权)人:浙江天能能源科技有限公司,
类型:发明
国别省市:浙江;33
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