硅碳负极活性材料及其制备方法、硅碳负极材料、锂离子电池技术

本发明专利技术公开了一种硅碳负极活性材料及其制备方法、硅碳负极材料、锂离子电池，包括：将金属催化剂粉末和硅粉末混合，并在惰性气氛下球磨，得到表面均匀分布金属催化剂颗粒的硅颗粒；将碳源和所述表面均匀分布金属催化剂颗粒的硅颗粒混合，得到混合物料；在惰性气氛下将所述混合物料碳化，得到硅碳负极活性材料。硅颗粒的表面均匀地包覆有一维线状碳纳米管复合点状金属颗粒的点线结合导电网络，而且包覆层完整均匀。本发明专利技术实施例采用在硅颗粒表面原位生成碳纳米管包覆层的方法，不仅制备过程简便，且可以获得较均匀的碳纳米管包覆层结构。

Silicon carbon negative electrode active material and its preparation method, silicon carbon negative electrode material, lithium-ion battery

【技术实现步骤摘要】
硅碳负极活性材料及其制备方法、硅碳负极材料、锂离子电池
本专利技术涉及电池材料
，特别涉及一种硅碳负极活性材料及其制备方法、硅碳负极材料、锂离子电池。
技术介绍
在锂离子电池负极材料中，单质硅具有最高的理论比容量，硅负极材料的理论比容量可以达到4200mAh/g。由于硅负极材料具有较低的嵌锂电位，相对锂电极电位而言，其储锂电位＜0.5V，而且硅材料具有丰富的储量，因此硅被认为是下一代锂离子电池最为理想的负极材料。但是，硅负极材料被完全嵌锂后，其体积膨胀为300％，因此嵌锂后巨大的体积膨胀效应和脱锂后巨大的体积收缩效应会产生较大的应力，由此导致负极材料粉体化，活性材料、导电剂、粘结剂的接触变差，而且活性材料还会从集流体上脱离，进而引起容量的迅速衰减。此外，硅负极材料巨大的体积膨胀效应使得硅表面难以形成稳定的固体电解质界面(SEI膜)，严重影响其比容量、稳定性和库伦效率等。电化学性能研究表明，纳米化、碳复合以及其它金属复合是提升硅材料电化学性能的主要途径。其中，研究最为广泛的是将硅与碳基材料进行复合(硅碳负极活性材料)，可显著本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种硅碳负极活性材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤(1)、将金属催化剂粉末和硅粉末混合，并在惰性气氛下球磨，得到表面均匀分布金属催化剂颗粒的硅颗粒；/n步骤(2)、将碳源和所述表面均匀分布金属催化剂颗粒的硅颗粒混合，得到混合物料；/n步骤(3)、在惰性气氛下将所述混合物料碳化，得到硅碳负极活性材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种硅碳负极活性材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤(1)、将金属催化剂粉末和硅粉末混合，并在惰性气氛下球磨，得到表面均匀分布金属催化剂颗粒的硅颗粒；
步骤(2)、将碳源和所述表面均匀分布金属催化剂颗粒的硅颗粒混合，得到混合物料；
步骤(3)、在惰性气氛下将所述混合物料碳化，得到硅碳负极活性材料。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述金属催化剂粉末为镍系、钴系或者铁系催化剂粉末。


3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述金属催化剂粉末的粒径为纳米级，所述硅粉末的粒径为微米级；和/或，所述金属催化剂粉末与所述硅粉末的质量比为0.1～1:1。


4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中，球磨的速度为100-500转/分钟，磨球的直径为2-20毫米。


5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述碳源与所述金属催化剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：柯菲，池子翔，霍晓梅，
申请(专利权)人：桑德新能源技术开发有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11