一种熔盐电解制备硅碳复合材料的方法技术

本发明专利技术公开了一种熔盐电解制备硅碳复合材料的方法，在CaCl2‑CaSiO3‑CaO熔盐电解过程中通入CO2气体，利用CaSiO3在熔盐中溶解得到硅酸根离子，硅酸根离子在电解池阴极还原得到纳米硅材料，利用CaCl2基熔盐中的氧离子捕获CO2，并将其固定为碳酸根离子，碳酸根离子在熔盐中通过扩散到达阴极，并在阴极被还原为纳米碳材料，从而在阴极上得到硅碳复合材料。所制得的硅碳复合材料利用碳材料良好的结构稳定性好、柔韧性和润滑性，使得在锂离子的嵌入硅的过程中能让硅体积的变化很小，从而解决了锂嵌入硅中时会使硅积膨胀而粉化的问题，并且获得的硅碳复合材料同时具有了硅储锂比容量高和碳材料电导率高等优点，达到了优势互补的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种熔盐电解制备硅碳复合材料的方法
本专利技术涉及锂离子电池
，特别涉及一种锂离子电池的硅基负极材料的制备方法。
技术介绍
锂离子电池是现代生活中常用的能源存储与转换装置。如今，石墨的实际充放电容量已经达到了它的理论限制，随着可再生能源及电动汽车的发展，对锂离子电池的能量密度提出了越来越高的要求。为了提高锂离子电池的能量密度，需要开发高容量和长寿命的负极材料，而硅的理论储锂比容量为4200mAh/g，在所有能够合金化储锂的元素中，硅的比容量是最高的。但是，硅本身有一个必须克服的基本缺陷，即当Li嵌入Si中时，Si的体积会膨胀至原来的3至4倍。这种反复的体积膨胀会导致Si在循环过程中不断地粉化，由于粉化后的Si粉之间电接触性欠佳，所以会导致急速的容量衰减。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是一种熔盐电解制备硅碳复合材料的方法，以解决用硅作为锂电池的负极材料，在锂嵌入硅中时会使硅积膨胀而粉化的问题，并提高硅基材料整体的电导率。本专利技术提出一种熔盐电解制备硅碳复合材料的方法，在CaCl2-CaSiO3-CaO熔盐电解过程中通入CO2气体，利用CaSiO3在熔盐中溶解得到硅酸根离本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种熔盐电解制备硅碳复合材料的方法，其特征在于：在CaCl2‑CaSiO3‑CaO熔盐电解过程中通入CO2气体，利用CaSiO3在熔盐中溶解得到硅酸根离子，硅酸根离子在电解池阴极还原得到纳米硅材料，并产生氧离子；并利用通入的CO2气体作为碳的来源，利用CaCl2基熔盐中的氧离子捕获CO2，并将其固定为碳酸根离子，碳酸根离子在熔盐中通过扩散到达阴极，并在阴极被还原为纳米碳材料，从而在阴极上得到硅碳复合材料。

【技术特征摘要】
1.一种熔盐电解制备硅碳复合材料的方法，其特征在于：在CaCl2-CaSiO3-CaO熔盐电解过程中通入CO2气体，利用CaSiO3在熔盐中溶解得到硅酸根离子，硅酸根离子在电解池阴极还原得到纳米硅材料，并产生氧离子；并利用通入的CO2气体作为碳的来源，利用CaCl2基熔盐中的氧离子捕获CO2，并将其固定为碳酸根离子，碳酸根离子在熔盐中通过扩散到达阴极，并在阴极被...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡丽文，扈玫珑，刘鹏杰，吴泓霏，吕学伟，徐建，党杰，余文轴，李涛，游志雄，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：重庆,50