一种改性硅负极复合材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种改性硅负极复合材料的制备方法，其步骤如下：1)向氢氟酸溶液中加入纳米硅和锑粉均匀分散，喷雾干燥，高温烧结，得中间体Ⅰ；2)将中间体Ⅰ和氧化石墨烯置于溶剂中超声分散，然后加入适量的偏钒酸铵和碳源充分分散，喷雾干燥、高温烧结，待冷却后用氢氟酸溶液浸泡5‑8min，水洗至中性，烘干，得中间体Ⅱ；3)将中间体Ⅱ与锡粉混合球磨，然后高温烧结，得改性硅负极复合材料。本发明专利技术公开的改性硅负极复合材料是通过分步掺杂氟和多种金属元素，可以有效降低材料在脱嵌锂过程中的体积变化，以改善材料的电子导电性和循环稳定性，提升电池的电池容量。

【技术实现步骤摘要】
一种改性硅负极复合材料的制备方法
本专利技术涉及锂电池
，具体涉及一种改性硅负极复合材料的制备方法。
技术介绍
锂离子电池由于具有能量比高、质量轻、额定电压高、自放电率低等优点而被学术界和产业界广泛研究和应用。目前，锂电池负极材料主要包括锂嵌入型材料、锂合金材料和锂金属等。但随着社会的进一步发展，如电动汽车在动力源方面的要求，现有的锂离子电池体系在价格、安全性、比容量和功率性能、原材料的富足等方面都还有待提高。开发更高性能的材料和与之对应的锂离子电池极为重要。硅负极具有高的能量密度、丰富的自然资源，是十分理想的下一代锂离子电池负极材料，成为了该领域研究热点。硅在常温下可与锂合金化，生成Li15Si4相，理论比容量高达3572mA˙h/g，是商业化石墨理论比容量(372mA˙h/g)的十倍左右，因此硅有望成为下一代高能量密度储能材料和汽车动力装置的锂离子电池的负极。但是硅负极材料本身存在电导率低和体积膨胀的问题，这些问题会严重影响电池的容量和使用寿命，因而限制了硅负极材料的应用。
技术实现思路
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技术介绍
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【技术保护点】
1.一种改性硅负极复合材料的制备方法，其步骤如下：/n1)向浓度为15-20g/L氢氟酸溶液中加入纳米硅和锑粉均匀分散，喷雾干燥，高温烧结，得中间体Ⅰ，氢氟酸溶液中的氢氟酸与纳米硅、锑粉的摩尔比为1:8-10:1-2；/n2)将中间体Ⅰ和氧化石墨烯按1:3-6的质量比置于溶剂中超声分散，然后加入适量的偏钒酸铵和碳源充分分散，喷雾干燥、高温烧结，待冷却后用浓度为40-50g/L的氢的氟酸溶液浸泡5-8min，水洗至中性，烘干，得中间体Ⅱ；/n3)将中间体Ⅱ与锡粉按照6-8:1的质量比混合，球磨，然后高温烧结，得改性硅负极复合材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种改性硅负极复合材料的制备方法，其步骤如下：
1)向浓度为15-20g/L氢氟酸溶液中加入纳米硅和锑粉均匀分散，喷雾干燥，高温烧结，得中间体Ⅰ，氢氟酸溶液中的氢氟酸与纳米硅、锑粉的摩尔比为1:8-10:1-2；
2)将中间体Ⅰ和氧化石墨烯按1:3-6的质量比置于溶剂中超声分散，然后加入适量的偏钒酸铵和碳源充分分散，喷雾干燥、高温烧结，待冷却后用浓度为40-50g/L的氢的氟酸溶液浸泡5-8min，水洗至中性，烘干，得中间体Ⅱ；
3)将中间体Ⅱ与锡粉按照6-8:1的质量比混合，球磨，然后高温烧结，得改性硅负极复合材料。


2.根据权利要求1所述负极复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤2)中偏钒酸铵、碳源和中间体Ⅰ的质量比为0.5-1:1.5-2:10。


3.根据权利要求2所述负极复合材料的制备方法，其特征在于：步骤2)中的溶剂为丙酮或N-甲基吡咯烷酮。

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：合肥克米克科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34