一种锂电池硅碳复合负极材料的制备方法技术

一种锂电池硅碳复合负极材料的制备方法，本发明专利技术涉及锂电池硅碳负极材料的制备方法，它要解决现有的硅碳核壳结构锂电池负极材料的稳定性差的技术问题。本发明专利技术的方法：一、硅微粉热处理；二、硅微粉破碎研磨并筛分；三、用树脂进行包覆；四、高温炭化处理；五、用氢氟酸去除剩下的SiO2。本发明专利技术的硅碳复合负极材料的首次放电容量为800～1142mAh/g，首次库伦效率达82％～91％，而100次循环后库伦效率与首次库伦效率相当，仍可达到84％～92％，操作简单，原料易得，易于大规模生产，可用于电化学能源材料技术领域。

【技术实现步骤摘要】
一种锂电池硅碳复合负极材料的制备方法
本专利技术涉及锂电池硅碳负极材料的制备方法。
技术介绍
随着电子器件对电池性能的要求越来越高以及人们环保意识的增强，迫切需要高能量、环境友好的绿色电源，传统的二次电池如镍镉电池难以满足日益增长的要求。由于锂具有质量最小(M＝6.941)、电极电位最低(-3.04V相对于标准氢电极)，由锂组成的原电池具有开路电压高、能量密度很大等特点，因此锂电池得到广泛应用。自1991年商业化以来，锂离子电池一直保持快速的发展，在移动电话、笔记本电脑、摄像机等市场中均占据主角地位，已取代了传统的镉镍蓄电池和金属氢化物镍电池，成为小型民用电子产品的主要电源。目前商业化锂离子电池负极材料普遍采用石墨类材料，但是石墨的理论储锂容量仅有372mAh/g，在大电流充放电时容易出现析锂现象，不能满足高性能锂离子电池发展的需求，因此开发新型高性能负极材料已迫在眉睫。硅具有超高的理论嵌锂容量(约4200mAh/g)，是现在的商用石墨负极的十倍以上，硅的放电对锂电位只有约0.2V，低于绝大多数合金类和金属氧化物类负极材料。低工作电压和高质量比容量，使得硅基负极具有很高的能量密度因此本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂电池硅碳复合负极材料的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤：一、将硅微粉在空气气氛下进行热处理，进行不完全氧化反应，得到Si‑SiOx复合物；二、将Si‑SiOx复合物进行破碎研磨并筛分，获得纳米级Si‑SiOx复合物；三、将纳米级Si‑SiOx复合物分散到水中，加入表面活性剂，调节pH值为7.5‑9后，按醛单体和酚单体按摩尔比为(1.1～3.2)：1的比例将制备酚醛树脂的单体加入到反应器中，搅拌均匀，在常温下持续搅拌反应16～25h，完成Si‑SiOx复合物的树脂包覆；四、将树脂包覆的Si‑SiOx复合物置于氩气或氮气气氛的加热炉中，在温度为650℃～950℃的条件下炭化2h～9...

【技术特征摘要】
1.一种锂电池硅碳复合负极材料的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤：一、将硅微粉在空气气氛下进行热处理，进行不完全氧化反应，得到Si-SiOx复合物；二、将Si-SiOx复合物进行破碎研磨并筛分，获得纳米级Si-SiOx复合物；三、将纳米级Si-SiOx复合物分散到水中，加入表面活性剂，调节pH值为7.5-9后，按醛单体和酚单体按摩尔比为(1.1～3.2)：1的比例将制备酚醛树脂的单体加入到反应器中，搅拌均匀，在常温下持续搅拌反应16～25h，完成Si-SiOx复合物的树脂包覆；四、将树脂包覆的Si-SiOx复合物置于氩气或氮气气氛的加热炉中，在温度为650℃～950℃的条件下炭化2h～9h，得到碳包覆Si-SiOx复合物；五、将碳包覆Si-SiOx复合物浸入到氢氟酸溶液中去除材料里的SiO2，过滤后清洗至中性、干燥，得到锂电池硅碳复合负极材料。2.根据权利要求1所述的一种锂电池硅碳复合负极材料的制备方法，其特征在于步骤一中的硅微粉是用酸洗去除杂质后获得纯净的硅微粉。3.根据权利要求2所述的一种锂电池硅碳复合负极材料的制备方法，其特征在于所述的酸洗是用质量百分浓度为3％～12...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋爱利，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23