锂离子电池用硅基复合负极材料及其制备方法和锂离子电池技术

技术编号:21094094 阅读:52 留言:0更新日期:2019-05-11 11:41
本发明专利技术提供了一种锂离子电池用硅基复合负极材料,所述硅基复合负极材料包括三维多孔网络骨架,以及负载在所述三维多孔网络骨架上的硅基材料,其中,所述三维多孔网络骨架由金属源、硅源与有机配体的配合物进行热分解形成。所述硅基复合负极材料中硅基材料的体积效应较小,且后续与电解液的接触面积较大。本发明专利技术还提供了该硅基复合负极材料的制备方法,以及由此制成的锂离子电池。

Silicon-based composite anode materials for lithium-ion batteries and their preparation methods and lithium-ion batteries

【技术实现步骤摘要】
锂离子电池用硅基复合负极材料及其制备方法和锂离子电池
本专利技术涉及锂离子电池领域,具体涉及一种锂离子电池用硅基复合负极材料及其制备方法和锂离子电池。
技术介绍
锂离子电池是目前应用最广泛的一种二次电池,由于其具有比容量、充放电效率高、循环性能好和成本低的优势,成为电池行业的研究热点,其中负极材料作为锂离子电池的重要组成部分,影响着锂离子电池的比能量及循环寿命,一直是锂离子电池研究的重点。硅基负极材料具有最高的储锂容量和较低的电压平台,被视为最具有发展潜力的锂离子电池用负极材料。但是,硅基负极材料在锂离子的嵌入和脱嵌的过程中具有很大的体积效应,易发生结构的破坏和粉化,导致电池的容量迅速衰减,甚至失去循环能力。针对上述问题,目前常用的解决方法是将硅基材料纳米化,或将其与具有缓冲功能的材料复合等,但这些方法不能很好地解决硅基材料的体积效应问题。
技术实现思路
鉴于此,本专利技术旨在提供一种新型结构的锂离子电池用硅基复合负极材料,在具有极低的体积膨胀效应的同时,还具有较大的容量和良好的循环性能,同时本专利技术还提出了一种简单易操作的锂离子电池用硅基复合负极材料的制备方法。具体地,本专利技术第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂离子电池用硅基复合负极材料,其特征在于,所述硅基复合负极材料包括三维多孔网络骨架,以及负载在所述三维多孔网络骨架上的硅基材料,其中,所述三维多孔网络骨架由金属源、硅源与有机配体的配合物进行热分解形成,所述三维多孔网络骨架为包括金属‑碳‑硅的复合网络骨架。

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池用硅基复合负极材料,其特征在于,所述硅基复合负极材料包括三维多孔网络骨架,以及负载在所述三维多孔网络骨架上的硅基材料,其中,所述三维多孔网络骨架由金属源、硅源与有机配体的配合物进行热分解形成,所述三维多孔网络骨架为包括金属-碳-硅的复合网络骨架。2.如权利要求1所述的硅基复合负极材料,其特征在于,所述硅基材料的粒径大小为5nm-10μm;所述硅基材料的材质包括硅、硅氧化物、硅的二元合金和硅的三元合金中的一种或多种。3.如权利要求1-2任一项所述的硅基复合负极材料,其特征在于,所述三维多孔网络骨架的表面及所述硅基材料的表面还分布有导电碳包覆层。4.如权利要求3所述的硅基复合负极材料,其特征在于,所述导电碳包覆层上具有第二孔洞,所述第二孔洞的尺寸为5nm-1μm。5.一种锂离子电池用硅基复合负极材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)将金属源、硅源、有机配体和溶剂加入到反应釜中,混合均匀后得混合物,将所述混合物在60-200℃的温度下反应0.5-20h,将所得反应产物经洗涤、干燥后得到金属-有机硅骨架材料;(2)将所述金属-有机硅骨架与硅基材料混合,得硅基复合负极材料前驱体;(3)在保护气氛下,对所述硅基复合负极材料前驱体进行烧结,得到锂离子电池用硅基复合负极材料...

【专利技术属性】
技术研发人员:尚伟丽孔令涌李洁凤任望保
申请(专利权)人:深圳市德方纳米科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:广东,44

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