一种锂离子电池用纳米硅复合负极材料制造技术

本发明专利技术涉及一种锂离子电池用纳米硅复合负极材料，所述复合负极材料为“鸡蛋”模型结构，蛋黄为石墨基体、均匀分散在石墨基体内部及其表面的纳米硅材料，蛋白为均匀分散在石墨基体及纳米硅表面的石墨烯，蛋壳为导电碳包覆层。本发明专利技术结合纳米复合、表面改性及表面包覆技术，制备了具有“鸡蛋”模型结构的硅合金负极材料，具有高比容量、高首次充放电效率及优异的循环稳定性。本发明专利技术制备工艺简单、环境友好无污染。

【技术实现步骤摘要】
一种锂离子电池用纳米硅复合负极材料
本专利技术属于锂离子电池
，特别涉及一种锂离子电池用纳米硅复合负极材料及其制备方法，以及使用该负极材料制备的锂离子电池。
技术介绍
目前随着全球性石油资源紧缺与气候环境的不断恶化，发展清洁节能的新能源汽车受到世界各国的高度重视。新能源汽车的发展，关键在其动力电源。目前，商业化的锂离子电池主要采用石墨类负极材料，但它的理论比容量仅为372mAh/g，无法满足未来锂离子电池对高能量密度的需求。所以开发高性能新型电极材料成为研究重点。硅具有超高的理论比容量（4200mAh/g）和较低的脱锂电位（<0.5V）,且硅的电压平台略高于石墨，在充电时难引起表面析锂，安全性能更好，硅成为锂离子电池碳基负极换代的富有潜力的选择之一，但硅作为锂离子电池负极材料也有缺点：（1）硅材料在充放电过程中容易发生体积膨胀，导致导电网络崩塌，影响电循环性能；（2）硅是半导体材料，自身的电导率较低，在充放电循环过程中，锂离子的脱嵌会导致材料发生300%以上的体积膨胀和收缩，从而造成材料结构的破坏和粉化，致使容量迅速衰减，循环性能恶化。（3）硅材料在循环过程中易腐本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂离子电池用纳米硅复合负极材料，其特征在于：所述纳米硅复合负极材料为“鸡蛋”模型结构，蛋黄为石墨基体、分散在石墨内部及其表面的纳米硅，蛋白为均匀分散在石墨基体及纳米硅表面的石墨烯，蛋壳为导电碳包覆层。

【技术特征摘要】
2017.12.30 CN 20171148709921.一种锂离子电池用纳米硅复合负极材料，其特征在于：所述纳米硅复合负极材料为“鸡蛋”模型结构，蛋黄为石墨基体、分散在石墨内部及其表面的纳米硅，蛋白为均匀分散在石墨基体及纳米硅表面的石墨烯，蛋壳为导电碳包覆层。2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池用纳米硅复合负极材料，其特征在于：所述蛋壳采用裂解碳制成。3.根据权利要求2所述的一种锂离子电池用纳米硅复合负极材料，其特征在于：所述裂解碳为有机物裂解碳，优选为聚合物、沥青、糖类和高分子材料中的一种或至少两种的组合，进一步优选为沥青、酚醛树脂、环氧树脂、聚乙烯醇、聚乙二醇、聚丙烯腈、聚环氧乙烷中的一种或至少两种的组合。4.根据权利要求1所述的一种锂离子电池用纳米硅复合负极材料，其特征在于：所述蛋黄中的纳米硅为多晶硅、单晶硅、非晶硅，优选为，单分散的多晶硅或单晶硅颗粒。5.根据权利要求4所述的一种锂离子电池用纳米硅复合负极材料，其特征在于：所述纳米硅的中粒径为10～1000nm。6.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：李能，皮涛，黄越华，王志勇，肖志平，李钰，邵浩明，
申请(专利权)人：湖南中科星城石墨有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43