聚合物前驱体转化Si/C锂离子电池负极材料及制备方法技术

技术编号:19432466 阅读:51 留言:0更新日期:2018-11-14 12:05
本发明专利技术公开了一种聚合物前驱体转化Si/C锂离子电池负极材料及制备方法,其特征在于包括以下步骤:1、‑78℃下将四氢呋喃、正丁基锂混合;在惰性气体保护下,注入六氯‑1,3‑丁二烯;持续搅拌,加入二甲基二氯硅烷;聚合反应24h,加入三甲基氯硅烷,得到混合反应液;甲醇沉淀产物,产物真空干燥,获得聚二甲基亚甲硅烷基二乙炔聚合物前驱体;2、将上述所得的产物置于氩气管式气氛炉中进行分段热解,由25℃‑200℃,200℃保持120min,再加热至800℃‑1200℃,该温度保持240min,冷却即得聚合物前驱体转化Si/C负极材料。本发明专利技术制备的聚合物前驱体转化Si/C负极材料具有优异的电化学性能、比容量及循环稳定性能,制备方法价格低廉,可大规模制备,易于生产应用。

【技术实现步骤摘要】
聚合物前驱体转化Si/C锂离子电池负极材料及制备方法
本专利技术属于锂离子电池负极材料及制备方法领域,具体涉及聚合物前驱体转化Si/C锂离子电池负极材料及制备方法。
技术介绍
锂离子电池是一种二次电池(即充电电池),它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中,Li+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌:充电时,Li+从正极脱嵌,经过电解质嵌入负极,负极处于富锂状态;放电时则相反。便携式电子设备和车辆的发展需要轻型和高容量的锂离子电池(LIB)系统。LIBs的负极材料是影响其性能最重要的因素之一。硅负极材料由于其高的理论容量(约4,200mAh/g)而成为LIBs的负极备选材料。M.Zhu等通过还原法制备了Si/SiOx@C核壳纳米复合材料,实现了高达1292mAh/g的高存储容量,并具有良好的体积膨胀容限。H.C.Cui等采用镁热还原法制备出Si/SiOx@C纳米多孔微球,其可逆容量为889mAh/g,提高了锂的储存性能并降低了充放电过程中的体积变化,但是由于密切接触活性物质,使得其导电率较低。Y.X.Yin等通过电喷雾方法合成的Si/C纳米多孔微球作为锂离子电池负极材料使得本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚合物前驱体转化Si/C锂离子电池负极材料的制备方法,其特征在于包括以下步骤:(1)‑78℃下将四氢呋喃、正丁基锂混合;在惰性气体保护下,注入六氯‑1,3‑丁二烯;持续搅拌,加入二甲基二氯硅烷;保持温度‑78℃,进行聚合反应24h;加入2mL三甲基氯硅烷,得到混合反应液;将混合反应液溶于甲苯中,得到甲苯混合反应液;将甲苯混合反应液加至甲醇中,进行沉淀提纯,产物真空干燥,制得聚二甲基亚甲硅烷基二乙炔聚合物前驱体;其中,正丁基锂:六氯‑1,3‑丁二烯:二甲基二氯硅烷摩尔比为4:1:1;(2)将所得的聚二甲基亚甲硅烷基二乙炔聚合物前驱体置于氩气管式气氛炉中进行分段热解,热解温度梯度如下:第一...

【技术特征摘要】
1.一种聚合物前驱体转化Si/C锂离子电池负极材料的制备方法,其特征在于包括以下步骤:(1)-78℃下将四氢呋喃、正丁基锂混合;在惰性气体保护下,注入六氯-1,3-丁二烯;持续搅拌,加入二甲基二氯硅烷;保持温度-78℃,进行聚合反应24h;加入2mL三甲基氯硅烷,得到混合反应液;将混合反应液溶于甲苯中,得到甲苯混合反应液;将甲苯混合反应液加至甲醇中,进行沉淀提纯,产物真空干燥,制得聚二甲基亚甲硅烷基二乙炔聚合物前驱体;其中,正丁基锂:六氯-1,3-丁二烯:二甲基二氯硅烷摩尔比为4:1:1;(2)将所得的聚二甲基亚甲硅烷基二乙炔聚合物前驱体置于氩气管式气氛炉中进行分段热解,热解温度梯度如下:第一阶段,25℃-200℃,200℃保持120min;第二阶段,升温至800℃-1200℃,并温度保持240min,随后逐渐降温至室温,得到聚合物前驱体转化Si/C负极材料。2.根据权利要求1所述的一种聚合物前驱体转化Si/C锂离子电池负极材料的制备方法,其特征在于,甲苯的加入量为混合反应液体积的0.5-1倍。3.根据权利要求1所述的一种聚合物前驱体转化Si/C锂离子电池负极材料的制备...

【专利技术属性】
技术研发人员:罗贺斌孔杰郭晨悦
申请(专利权)人:北京蓝海黑石科技有限公司
类型:发明
国别省市:北京,11

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