一种基于SiC的负极材料及锂离子电池制造技术

本发明专利技术公开了一种基于SiC的负极材料及锂离子电池。所述负极材料制备方法包括如下步骤：S1.利用气相合成法制备尺寸在50～100纳米范围内的硅纳米颗粒；S2.将硅纳米颗粒与一定比例的石墨混匀，球磨制备Si/C复合物；S3.采用喷雾干燥法制备球形或近球形的酚醛树脂包覆Si/C复合材料的前驱体；S4.对S3的前驱体进行高温焙烧，得到核壳结构的碳包覆SiC负极材料。本发明专利技术碳包覆Si的“壳‑核”结构有效抑制了Si金属在嵌锂过程中的膨胀，改善了锂离子电池的循环性能。在混浆工序中，加入人造石墨，改善电池循环性能；所述导电胶具有一定的柔韧性，可以进一步吸收Si金属膨胀产生的应力，改善电池循环性能；电解液中增加VC的含量，有利于改善电池的首次效率和循环性能。

A SiC-based Anode Material and Lithium Ion Battery

The invention discloses a negative electrode material based on SiC and a lithium ion battery. The preparation method of the negative electrode material comprises the following steps: S1. uses the gas phase synthesis method to prepare silicon nanoparticles with a size of 50~100 nm; S2. compacts the silicon nanoparticles with a certain proportion of graphite, and makes Si/C composite by ball milling; S3. uses spray drying method to prepare spherical or near spherical phenolic resin coated Si/C composite precursors; and S4. conducts high-temperature on the precursor of S3. Carbon-coated SiC anode materials with core-shell structure were obtained by calcination. The \shell core\ structure of the carbon-coated Si effectively suppresses the expansion of the Si metal in the process of lithium intercalation and improves the cycle performance of the lithium-ion battery. In the slurry mixing process, artificial graphite is added to improve the cycle performance of the battery; the conductive adhesive has certain flexibility, which can further absorb the stress caused by the expansion of Si metal and improve the cycle performance of the battery; increasing the content of VC in the electrolyte is beneficial to improving the first efficiency and cycle performance of the battery.

【技术实现步骤摘要】
一种基于SiC的负极材料及锂离子电池
本专利技术属于聚合物锂离子电池，更具体地，涉及一种基于SiC的负极材料及锂离子电池。
技术介绍
随着各种便携式电子设备和电动汽车的广泛应用及快速发展，对其动力系统——化学电源的需求和性能要求急剧增长，锂离子电池以其比能量大、工作电压高、自放电率小等优势广泛应用于移动电子终端设备领域，并且随着对高能电源需求的增长，使得锂离子电池向着更高能量密度的方向发展。目前商品化的锂离子电池大多采用钴酸锂/石墨体系，由于该体系电极本身较低的理论容量，通过改进电池制备工艺来提高电池性能已难以取得突破性进展。一般来说，锂离子电池的总比容量是由正极材料的比容量、负极材料的比容量及电池的其它组分决定的，其中正、负极材料的比容量是提高锂离子电池总比容量的关键。因此，应用新型高比容量的锂离子电池电极材料开发高比能量电池系统的任务极具迫切性。研究表明，当负极材料的比容量在1000～1200mAh/g时可以显著提高锂离子电池的总比容量。理论上在室温下能够与锂形成合金的元素，包括Mg、Al、Si、Sn、Sb等，都可以作为锂离子电池的负极材料。在这些体系中，Si因具有极高的理论储锂本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于SiC的负极材料，其特征在于，其制备方法包括如下步骤：S1. 利用气相合成法制备尺寸在50~100纳米范围内的硅纳米颗粒；S2. 将硅纳米颗粒与一定比例的石墨混匀，球磨制备Si/C复合物；S3. 采用喷雾干燥法制备球形或近球形的酚醛树脂包覆Si/C复合材料的前驱体；S4. 对S3的前驱体进行高温焙烧，得到核壳结构的碳包覆SiC负极材料。

【技术特征摘要】
1.一种基于SiC的负极材料，其特征在于，其制备方法包括如下步骤：S1.利用气相合成法制备尺寸在50~100纳米范围内的硅纳米颗粒；S2.将硅纳米颗粒与一定比例的石墨混匀，球磨制备Si/C复合物；S3.采用喷雾干燥法制备球形或近球形的酚醛树脂包覆Si/C复合材料的前驱体；S4.对S3的前驱体进行高温焙烧，得到核壳结构的碳包覆SiC负极材料。2.根据权利要求1所述的一种基于SiC的负极材料，其特征在于，步骤S2所述硅纳米颗粒与石墨的摩尔比例为1.2~1.5:1。3.根据权利要求1所述的一种基于Si...

【专利技术属性】
技术研发人员：何彬，汤小龙，
申请(专利权)人：东莞市三臻科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44