一种用于锂离子电池负极材料的硅‑碳复合材料的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种用于锂离子电池负极材料的硅‑碳复合材料的制备方法，其包括：将化学气相沉积设备抽真空后，将硅源气体和氩气通入化学气相沉积设备中制得硅颗粒；再通入碳源气体和氩气，在硅颗粒表面生成碳包覆层，制得硅碳复合颗粒；将硅碳复合颗粒分散在分散剂中，然后加入碳前驱体和石墨，搅拌混合均匀后，再将分散剂蒸发掉，制得硅碳复合颗粒‑碳前驱体‑石墨混合物；最后加热使碳前驱体分解，制得硅碳复合颗粒‑热解碳‑石墨复合材料。本发明专利技术制备的硅颗粒较分散，硅颗粒与石墨的结合较紧密，利用复合材料中的碳产物和石墨提高硅的导电性及缓解硅在充放电过程中的体积变化，从而提高硅碳复合材料的电化学性能。

A method for preparing silicon carbon composite anode materials for lithium ion batteries.

The invention relates to a method for preparing silicon carbon composite anode materials for lithium ion battery comprising: chemical vapor deposition equipment after vacuum pumping, the silicon source gas and argon chemical vapor deposition equipment to prepare silicon particles; then the carbon source gas and argon, in the silicon particles formed on the surface of carbon coating, prepared silicon carbon composite particles; the silicon carbon composite particles dispersed in a dispersing agent, then adding carbon precursor and graphite, mixing evenly, then the dispersant evaporates, prepared silicon carbon composite particles carbon precursor graphite mixture; finally heating. The carbon precursor decomposition, prepared silicon carbon composite particles pyrolytic carbon graphite composite material. The silica particles prepared by the invention is scattered with silicon particles and graphite more closely, using the composite of carbon and graphite products to improve the conductivity and ease the silicon silicon volume change during charge and discharge, so as to improve the electrochemical performance of silicon carbon composite materials.

【技术实现步骤摘要】
一种用于锂离子电池负极材料的硅-碳复合材料的制备方法
本专利技术属于锂离子电池领域，具体涉及一种锂离子电池负极材料的硅-碳复合材料的制备方法。
技术介绍
移动电子设备和电动汽车的发展要求锂离子电池具有较高的能量密度（Energy&EnvironmentalScience,2015,8,2371-2376），锂离子电池常用的负极材料是石墨，石墨的理论放电比容量是372mAh/g；而硅的理论放电比容量是4200mAh/g，对应的生成物是Li22Si4（AngewandteChemie,2015,127,9768-9772）。与石墨相比，硅具有较高的放电比容量，硅较高的比容量能提高锂离子电池的能量密度。但如果用硅作为锂离子电池的负极活性物质，硅电极的循环放电稳定性较差，原因包括几个方面：一是硅的导电性较差（NanoLetters,2012,12,2318-2323），需要提高硅的导电性，使硅参与嵌锂反应和脱锂反应；二是在嵌锂和脱锂过程中硅的体积变化较大，硅的体积变化是在300%附近（NanoLetters,2012,12,2318-2323）；具体在嵌锂过程中，硅的体积会膨胀，而在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于锂离子电池负极材料的硅‑碳复合材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：（1）将化学气相沉积设备抽真空后，将硅源气体和氩气通入化学气相沉积设备中，在500‑1100℃下加热4‑12h，制得硅颗粒；（2）再通入碳源气体和氩气，在700‑1200℃下加热0.5‑2h，在硅颗粒表面生成碳包覆层，制得硅碳复合颗粒；（3）将硅碳复合颗粒分散在分散剂中，然后加入碳前驱体和石墨，搅拌混合均匀后，再将分散剂蒸发掉，制得硅碳复合颗粒‑碳前驱体‑石墨混合物；（4）将硅碳复合颗粒‑碳前驱体‑石墨混合物在惰性气体保护气氛中以600‑1200℃加热1‑4h，使碳前驱体分解，制得硅碳复合颗粒‑热解碳‑石墨复合材料...

【技术特征摘要】
1.一种用于锂离子电池负极材料的硅-碳复合材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：（1）将化学气相沉积设备抽真空后，将硅源气体和氩气通入化学气相沉积设备中，在500-1100℃下加热4-12h，制得硅颗粒；（2）再通入碳源气体和氩气，在700-1200℃下加热0.5-2h，在硅颗粒表面生成碳包覆层，制得硅碳复合颗粒；（3）将硅碳复合颗粒分散在分散剂中，然后加入碳前驱体和石墨，搅拌混合均匀后，再将分散剂蒸发掉，制得硅碳复合颗粒-碳前驱体-石墨混合物；（4）将硅碳复合颗粒-碳前驱体-石墨混合物在惰性气体保护气氛中以600-120...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨学兵，陈炜，王光俊，
申请(专利权)人：合肥国轩高科动力能源有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34