新型复合材料制造技术

技术编号:23102977 阅读:82 留言:0更新日期:2020-01-14 21:23
本发明专利技术涉及一种包含硅和碳的新型复合材料,硅的量为1‑80重量%并且所述复合材料的至少90重量%处于下限密度阈值p*

New composite materials

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】新型复合材料
本专利技术涉及一种新型复合材料以及其制造方法和其在锂离子电池中的用途。
技术介绍
锂离子电池是可再充电的能量存储系统(二次电池),在化学和电化学储能器中,锂离子电池具有最高的能量密度,例如,目前高达250Wh/kg。锂离子电池尤其用于便携式电子设备领域,例如用于笔记本电脑、计算机或移动电话,以及用于运输工具领域,例如用于具有电动驱动的自行车或汽车。在电动汽车方面,锂离子电池需要更高的能量密度,以增加车辆的行驶距离。对于便携式电子设备,必须延长一次电池充电的使用寿命。锂离子电池包括阳极(负电极),阴极(正电极),和将阳极和阴极彼此隔开的隔板,以及使阳极、阴极和隔板饱和的电解质。活性材料(也称为阳极材料)、粘合剂(例如羧甲基纤维素钠(CMC)、丁苯橡胶(SBR)、聚丙烯酸锂或聚丙烯酸(PAA)、聚偏二氟乙烯(PVDF)及其变体)、导电添加剂(例如炭黑、石墨烯、单壁碳纳米管(SWCNT)、多壁碳纳米管(MWCNT)、碳纳米角、碳纤维、气相生长碳纤维、多孔碳或其混合物)和集电体(例如铜箔)的组合物在下文称为阳极。活本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种包含硅和碳的复合材料,其特征在于,硅的比例为1-80重量%,并且所述复合材料的至少90重量%处于下限密度阈值ρ*

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170629 DE 102017211086.41.一种包含硅和碳的复合材料,其特征在于,硅的比例为1-80重量%,并且所述复合材料的至少90重量%处于下限密度阈值ρ*1与上限密度阈值ρ*2之间的密度范围内,所述密度阈值ρ*1,2的特征在于以下关系:
ρ*1,2=(1±δ)·ρ
其中ρ是所述复合材料的平均密度并且±δ是所述上限密度阈值ρ*2与所述下限密度阈值ρ*1之间的变化范围,δ的量<0.10。


2.根据权利要求1所述的复合材料,其特征在于,它作为(亚)微粒复合粉末材料存在。


3.根据权利要求1所述的复合材料,其特征在于,所述复合材料具有平均粒度(d50)为0.5μm至60μm的粒度分布。


4.根据权利要求1或2所述的复合材料,其特征在于,所述硅以至少部分地被包围在碳中的颗粒形式存在。


5.根据权利要求4所述的复合粉末材料,其特征在于,所述硅的平均粒度与所述复合粉末材料的平均粒度的比率为0.0005至0.1。


6.根据权利要求1所述的复合材料,其特征在于,所述复合材料的至少3重量%处于从下限密度阈值ρ*3延伸到上限密度阈值ρ*4的范围之外的密度范围内,所述密度阈值ρ*3,4的特征在于以下关系:
ρ*3,4=(1±δmin)·ρ
其中ρ是所述复合材料的平均密度并且±δmin是所述上限密度阈值ρ*4与所述下限密度阈值ρ*3之间的变化范围,δmin的量≥0.005。


7.根据权利要求1所述的复合材料,其特征在于,该复合材料满足以下条件:



其中
d50Si代表所述硅颗粒的平均尺寸,单位为“μm”,...

【专利技术属性】
技术研发人员:约翰尼斯·罗伊廷格克里斯汀·施赖纳伯恩特·克特雷尔
申请(专利权)人:西格里碳素欧洲公司
类型:发明
国别省市:德国;DE

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