一种具有多孔结构的高性能锂离子电池负极材料制备方法技术

本发明专利技术公开一种具有多孔结构的高性能锂离子电池负极材料制备方法，包括有以下步骤：（1）硅化镁热解合成多孔硅p‑Si/SiOx；（2）制备P‑Si/SiOx‑Ag复合材料；（3）CVD法制备P‑Si/SiOx‑Ag/C复合材料：将上述步骤（2）所得P‑Si/SiOx‑Ag复合材料放置在管式炉中，在Ar和C2H2的混合气氛中以2‑8℃/min的升温速率加热至550‑750℃，保温0.5‑3h后冷却至室温。本发明专利技术以硅化镁为原料通过一系列改性方法，制得孔隙内部含有Ag，表面有碳包覆的多孔硅材料p‑Si/SiOx‑Ag/C，这样既改善了材料的内部导电性，又缓和了材料的体积效应，从而获得高性能的锂离子电池负极材料，完全达到商业电池循环好、长寿命的要求。

A Method for Preparing High Performance Lithium Ion Battery Anode Material with Porous Structure

The invention discloses a preparation method of high performance lithium ion battery anode material with porous structure, which comprises the following steps: (1) pyrolysis of magnesium silicide to synthesize porous silicon p_Si/SiOx; (2) preparation of P_Si/SiOx_Ag composite material; (3) CVD preparation of P_Si/SiOx_Ag/C composite material; (2) placement of P_Si/SiOx_Ag composite material in a tube furnace, and Ar furnace. In the mixed atmosphere of C2H2 and C2H2, the heating rate is 2 8 C/min, which is heated to 550 750 C, and then cooled to room temperature after holding for 0.5 3 h. The porous silicon material p_Si/SiOx_Ag/C with Ag in the pore and carbon-coated on the surface is prepared by a series of modification methods using magnesium silicide as raw material, which not only improves the internal conductivity of the material, but also mitigates the volume effect of the material, thus obtaining high performance lithium-ion battery negative material, fully meeting the requirements of good cycle and long life of commercial batteries.

【技术实现步骤摘要】
一种具有多孔结构的高性能锂离子电池负极材料制备方法
本专利技术涉及负极材料领域技术，尤其是指一种具有多孔结构的高性能锂离子电池负极材料制备方法。
技术介绍
随着日常生活与电子产品之间的联系越来越紧密，人们对便携式电子设备的需求也在逐步增长，要求更是越来越高，因此这也迫切地推动着锂离子电池向高能量密度和长寿命方向发展。而就负极材料的发展情况而言，相对于石墨负极材料（理论容量372mAh/g），硅材料具有更高的可逆比容量—4200mAh/g，所以被当作下一代锂离子电池得到广泛的研究与关注。当前，限制硅作为锂离子电池负极材料的主要原因就是它的体积膨胀效应，即硅负极材料在锂离子充放电过程中体积会变化大，最大可达到300%，这将导致颗粒粉化而从集流体上脱落，从而造成循环性能差。除了体积效应，硅材料作为负极材料导电性差、SEI膜在充放电过程中被反复的破坏又生成，也制约了它在锂离子电池方面的应用。目前现有的改善硅负极材料的性能的方法主要有：1、减小材料的尺寸，从而减小Li+的扩散距离；2、将硅材料与其他材料复合，以减小体积效应；3、通过掺杂、形貌控制等来提高电化学性能。这些方法均能在一定程度上使材本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有多孔结构的高性能锂离子电池负极材料制备方法，其特征在于：包括有以下步骤：（1）硅化镁热解合成多孔硅p‑Si/SiOx：1.1） 称取6‑14g硅镁粉末放入坩埚内，并将坩埚放入管式炉，在O2/Ar混合气体中，以3℃/min升温至650‑850℃，保温5‑10h，冷却至室温；1.2） 将步骤1.1）中坩埚里的样品加到去离子水中，再加入1M的酸进行6‑8h的酸洗，再用酒精离心清洗数遍至滤液为中性后放入60℃的真空干燥箱中烘8‑12h，得粉末状样品p‑Si/SiOx；（2）制备P‑Si/SiOx‑Ag复合材料：2.1）将4.6‑5.8ml的氢氧化铵缓慢加入到60‑75ml 0.01M Ag...

【技术特征摘要】
1.一种具有多孔结构的高性能锂离子电池负极材料制备方法，其特征在于：包括有以下步骤：（1）硅化镁热解合成多孔硅p-Si/SiOx：1.1）称取6-14g硅镁粉末放入坩埚内，并将坩埚放入管式炉，在O2/Ar混合气体中，以3℃/min升温至650-850℃，保温5-10h，冷却至室温；1.2）将步骤1.1）中坩埚里的样品加到去离子水中，再加入1M的酸进行6-8h的酸洗，再用酒精离心清洗数遍至滤液为中性后放入60℃的真空干燥箱中烘8-12h，得粉末状样品p-Si/SiOx；（2）制备P-Si/SiOx-Ag复合材料：2.1）将4.6-5.8ml的氢氧化铵缓慢加入到60-75ml0.01MAgNO3溶液中；2.2）将2.4-3g的p-Si/SiOx，36-45ml乙醇和0.8-1g的PVP依次加入步骤2.1）所得的溶液中；2.3）最后将步骤2.2）所得溶液在磁力搅拌下，于70℃水浴中加热12-24h；（3）CVD法制备P-Si/SiOx-Ag/C复合材料：将上述步骤（2）所得P-Si/SiOx-Ag复合材料放置在管式炉...

【专利技术属性】
技术研发人员：储小敏，赵东辉，周鹏伟，
申请(专利权)人：福建翔丰华新能源材料有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35