The invention provides a lithium ion secondary battery negative silicon carbon material and a preparation method, a lithium ion secondary battery negative material and a lithium ion secondary battery, belonging to the technical field of lithium ion secondary battery. The negative silicon carbon material for lithium ion secondary battery comprises nano-silicon and charcoal powder with stomata on the surface, nano-silicon embedded in the stomata of charcoal powder, and charcoal powder is hard carbon formed by carbonization of wood with density of P < 1.1g/ml. The invention also relates to the preparation method of the negative silicon carbon material of the lithium-ion secondary battery, the negative material of the lithium-ion secondary battery and the lithium-ion secondary battery. The nano-silicon is embedded in the pore of the charcoal powder, which not only reduces the pore on the surface of the charcoal powder, but also restricts the expansion of the volume of the nano-silicon. The nano-silicon has the advantages of rapid charging of the carbon material, but also has silicon. This system has the advantage of large material capacity, and then realizes the purpose of miniaturization of battery volume.
【技术实现步骤摘要】
锂离子二次电池负极硅-碳材料及其制备方法、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硅-碳材料及其制备方法、锂离子二次电池负极材料和锂离子二次电池。
技术介绍
随着便携电子设备对能量密度的要求越来越高,高性能小型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活性物质的单位重量或是单位体积,锂离子的充放电及容量。负极材料是锂离子电池的关键材料之一,目前商品化使用的小型锂离子电池负极材料主要是石墨(Graphite),其理论上的容量是372mAh/g。现有电池使用的碳、石墨等活性材料容量低、且电池的体积太大,无法实现纯电动汽车用(20kw级以上的电池)高功率容量500mAh/g的要求。
技术实现思路
本专利技术提出锂离子二次电池负极硅-碳材料及其制备方法、锂离子二次电池负极材料和锂离子二次电池,以解决现有负极活性材料存在容量低、且制作的电池体积太大的问题。本专利技术的技术方案是这样实现的:一种锂离子二次电池负极硅-碳材料,包括:纳米硅和表面有气孔的木炭粉,纳米硅嵌在木炭粉的气孔内;木炭粉是由密度ρ≥1.1g/ml的树木木材炭化而成的硬碳。本专利技术还涉及上述锂离子二次电池负极硅-碳材料的制备方法,包括以下步骤:S1、将原料硅材料粉碎成纳米硅;S2、将密度ρ≥1.1g/ml的树木木材进行炭化,制得木炭;S3、将木炭粉碎成木炭粉,并干燥去除水份;S4、将干燥后的木炭粉进行加热前处理,去除挥发粉和杂质;S5、将纳米硅和 ...
【技术保护点】
1.一种锂离子二次电池负极硅‑碳材料,其特征在于,包括:纳米硅和表面有气孔的木炭粉,纳米硅嵌在木炭粉的气孔内;木炭粉是由密度ρ≥1.1g/ml的树木木材炭化而成的硬碳。
【技术特征摘要】
1.一种锂离子二次电池负极硅-碳材料,其特征在于,包括:纳米硅和表面有气孔的木炭粉,纳米硅嵌在木炭粉的气孔内;木炭粉是由密度ρ≥1.1g/ml的树木木材炭化而成的硬碳。2.根据权利要求1所述的锂离子二次电池负极硅-碳材料,其特征在于,纳米硅的平均粒径D50=100-500nm,木炭粉的粒度为5-50μm。3.根据权利要求1所述的锂离子二次电池负极硅-碳材料,其特征在于,纳米硅占1-30wt%,木炭粉占1-50wt%。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硅-碳材料的制备方法,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、将密度ρ≥1.1g/ml的树木木材进行炭化,制得木炭;S3、将木炭粉碎成木炭粉,并干燥去除水份;S4、将干燥后的木炭粉进行加热前处理,去除挥发粉和杂质;S5、将纳米硅和前处理后的木炭粉进行混合,使纳米硅嵌在木炭粉的气孔内;S6、将混合后的纳米...
【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
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