锂离子二次电池负极活性材料及其制备方法、锂离子二次电池负极材料和锂离子二次电池技术

本发明专利技术提供了锂离子二次电池负极活性材料及其制备方法、锂离子二次电池负极材料和锂离子二次电池，属于锂离子二次电池技术领域。其中锂离子二次电池负极活性材料，包括：纳米硅和纳米碳纤维，纳米碳纤维裹覆在纳米硅的外表面；纳米碳纤维由裹覆在纳米硅外表面的热分解碳层成长而成。本发明专利技术还涉及上述锂离子二次电池负极活性材料的制备方法、锂离子二次电池负极材料和锂离子二次电池，本发明专利技术中纳米碳纤维能够为纳米硅的膨胀预留空间，且纳米硅之间通过纳米碳纤维形成纳米碳纤维网络，膨胀后的纳米硅受到纳米碳纤维的束缚不会脱落，解决了现有技术中硅材料做负极活性材料时体积变化大易从集流体上脱落的问题，提高了电导率，且具有高容量。

【技术实现步骤摘要】
锂离子二次电池负极活性材料及其制备方法、锂离子二次电池负极材料和锂离子二次电池
本专利技术涉及锂离子二次电池
，具体涉及锂离子二次电池负极活性材料及其制备方法、锂离子二次电池负极材料和锂离子二次电池。
技术介绍
随着便携电子设备和电动汽车对能量密度的要求越来越高，高性能锂离子二次电池的研发显得日益重要。锂离子二次电池的开发包括：负极、正极、分离膜及电解液等要素性能的提高，其中，负极性能的提高是通过提高负极化合物的单位重量或是单位体积，锂离子的充放电及容量。纯硅材料因具有较高的理论容量(高达4200mAh/g)、良好的嵌入/脱出能力成为了最有前景的一类新型高效储锂负极材料。但是硅材料在充放电过程即脱嵌锂的过程中体积膨胀可达400％，巨大的体积变化会导致集流体上的活性物质结构破裂、粉化，活性物质极易从集流体上脱落，导致电池的循环性能急剧下降，进而电池寿命下降。
技术实现思路
本专利技术提出锂离子二次电池负极活性材料及其制备方法、锂离子二次电池负极材料和锂离子二次电池，以解决现有锂离子二次电池负极活性材料由于体积变化太大导致电池寿命低的问题。本专利技术的技术方案是这样实现的：一种锂离子二本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂离子二次电池负极活性材料，其特征在于，包括：纳米硅和纳米碳纤维，纳米碳纤维裹覆在纳米硅的外表面；纳米碳纤维由裹覆在纳米硅外表面的热分解碳层成长而成。

【技术特征摘要】
1.一种锂离子二次电池负极活性材料，其特征在于，包括：纳米硅和纳米碳纤维，纳米碳纤维裹覆在纳米硅的外表面；纳米碳纤维由裹覆在纳米硅外表面的热分解碳层成长而成。2.根据权利要求1所述的锂离子二次电池负极活性材料，其特征在于，纳米硅占85-95wt％，热分解碳层占5-15wt％，纳米碳纤维的重量为热分解碳层重量的150-250wt％。3.根据权利要求1所述的锂离子二次电池负极活性材料，其特征在于，纳米硅的平均粒径D50＝100-500nm。4.如权利要求1-3任一权利要求所述的锂离子二次电池负极活性材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将原料硅材料粉碎成纳米硅；S2、将纳米硅放入回转炉，向回转炉中先通入氮气除去体系中的空气，再通入碳化氢系气体，并加热，使碳化氢系气体分解后在纳米硅的表面形成热分解碳层；S3、使热分解碳层成长纳米碳纤维。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中，采用振动磨粉碎，将振动磨抽真空后注入氮气，不锈钢碗或不锈钢棒与硅材料的重量比为10:1～50:1，粉碎1～12小时。6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中，碳化氢系气体的通入速...

【专利技术属性】
技术研发人员：王斌秀，
申请(专利权)人：山西长韩新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山西,14