一种锂离子电池硅碳复合负极材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种锂离子电池硅碳复合负极材料及其制备方法和应用。制备方法包括以下步骤：将预处理后的竹炭清洗、球磨后分散在水中，均匀后加入氯化金属盐搅拌一段时间后抽滤洗涤，烘干后在气氛保护下煅烧，得到改性活化竹炭前驱体；之后加入单质金属粉末，研磨混合均匀后煅烧，将所得粉末酸洗，烘干得锂离子电池硅碳复合负极材料。本发明专利技术所述方法能保留竹炭原有的碳骨架微观多孔结构，且生物态硅氧化物经过单质铝等金属还原得到的单质硅以及低价硅氧化物为锂离子电池负极材料能提供优秀的电化学容量。

A Silicon-Carbon Composite Anode Material for Lithium Ion Batteries and Its Preparation and Application

【技术实现步骤摘要】
一种锂离子电池硅碳复合负极材料及其制备方法和应用
本专利技术属于电化学和新能源材料领域，具体涉及一种锂离子电池硅碳复合负极材料及其制备方法和应用。
技术介绍
锂离子电池具有容量密度大、工作电压高、无记忆效应、循环寿命长和无污染等优点，广泛应用于电子产品的各个领域。随着新能源电动汽车行业的兴起，人们对锂离子电池的高功率输出、长使用寿命和安全稳定性提出了更高的需求。目前商业化石墨负极材料，由于比容量小、比能量低及安全性问题，已难以满足新能源汽车等大功率电池行业日益增长的需求。硅基材料因其超高储锂容量(4200mAhg-1，比石墨化碳(372mAhg-1)的容量高10倍多)被认为是最具有发展前景的锂离子动力电池负极材料之一。但该类材料目前研发的瓶颈在于导电性能不理想，尤其是充放电过程中因发生严重的体积变化(～300％)，导致活性材料粉碎脱落和电极结构的破坏，最终造成容量快速衰减而影响其使用寿命。很多研发者针对这个问题虽然提出了不同的解决思路，但目前传统制备硅基材料的方法如气相沉积法以及激光刻蚀法通常需要昂贵的原料如硅烷、且耗能高、设备和制备工艺要求也高，这在很大程度上限制了纳米硅的大规模制本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂离子电池硅碳复合负极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.将竹炭研磨，酸洗，洗涤并烘干得清洗后竹炭粉末备用；S2.将清洗后竹炭粉末球磨得到小颗粒竹炭粉末；S3.取小颗粒竹炭粉末分散在水中，均匀后加入氯化金属盐搅拌一段时间后洗涤，烘干后在气氛保护下煅烧，得到改性活化竹炭前驱体；S4.取改性活化竹炭前驱体，加入单质金属粉末，研磨混合均匀后放入反应釜在气氛保护下煅烧一段时间后取出，将所得粉末进行酸洗、洗涤并烘干得所述锂离子电池硅碳复合负极材料。

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池硅碳复合负极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.将竹炭研磨，酸洗，洗涤并烘干得清洗后竹炭粉末备用；S2.将清洗后竹炭粉末球磨得到小颗粒竹炭粉末；S3.取小颗粒竹炭粉末分散在水中，均匀后加入氯化金属盐搅拌一段时间后洗涤，烘干后在气氛保护下煅烧，得到改性活化竹炭前驱体；S4.取改性活化竹炭前驱体，加入单质金属粉末，研磨混合均匀后放入反应釜在气氛保护下煅烧一段时间后取出，将所得粉末进行酸洗、洗涤并烘干得所述锂离子电池硅碳复合负极材料。2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池硅碳复合负极材料的制备方法，其特征在于，步骤S3所述煅烧是指在500-650℃煅烧2-4小时。3.根据权利要求1所述的一种锂离子电池硅碳复合负极材料的制备方法，其特征在于，步骤S4所述改性活化竹炭前驱体与单质金属粉末质量比为5:1～1.5:1。4.根据权利要求3所述的一种锂离子电池硅碳复合负极材料的制备方法，其特征在于，步骤S4所述改性活化竹炭前驱体与单质金属粉末质量比为2.5:1。5.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：禹筱元，许东辉，陈文艳，李富，
申请(专利权)人：华南农业大学，
类型：发明
国别省市：广东,44