【技术实现步骤摘要】
一种负极材料及其制备方法
本专利技术涉及一种负极材料及其制备方法，属于电池负极
技术介绍
锂离子电池因具有工作电压高、比能量大、体积小、质量轻、循环寿命长等特点，成为电池行业的研究重点，尤其是汽车产业发展竞争的焦点。其中，负极作为锂离子电池的重要组成部分，影响着锂离子电池的比能量及循环寿命。传统的商品化锂离子电池主要采用石墨类碳材料作为负极材料，这种石墨负极的理论比容量仅有372mAh/g，很难满足使用需求。硅基负极材料的理论比容量高达4200mAh/g，远高于石墨，并且来源广泛、成本低廉、环境友好，是最具潜力的下一代锂离子电池负极材料之一。然而，硅基负极材料在锂离子电池充放电过程中存在严重的体积效应，体积膨胀率为300-400％，负极在充放电循环中承受很大的机械作用力，会随着使用时间的延长而逐渐粉化坍塌，影响电池中活性材料和集流体之间的连接，不利于电子传输；另一方面，体积效应还会使硅基负极材料与电解质之间形成的固体电解质界面膜逐渐增厚，不利于提高锂电池容量，造成锂电池的循环性能急剧下降。因...
【技术保护点】
1.一种负极材料，其特征在于：所述负极材料包括三维多孔骨架和负载在所述三维多孔骨架上的单质硅，所述三维多孔骨架为包含金属和碳的复合骨架，所述三维多孔骨架中的金属和碳均以单质形式存在；/n所述金属选自铜、铁、锰、钴、锡、镍、镁、钛、铝或锌中的任意一种或多种。/n
【技术特征摘要】
1.一种负极材料，其特征在于：所述负极材料包括三维多孔骨架和负载在所述三维多孔骨架上的单质硅，所述三维多孔骨架为包含金属和碳的复合骨架，所述三维多孔骨架中的金属和碳均以单质形式存在；
所述金属选自铜、铁、锰、钴、锡、镍、镁、钛、铝或锌中的任意一种或多种。
2.根据权利要求1所述的负极材料，其特征在于，所述三维多孔骨架以有机盐为前驱体制备得到，所述有机盐选自铜、铁、锰、钴、锡、镍、镁、钛、铝或锌的乙酸盐、丙酸盐、乙二酸盐、丙二酸盐、丁二酸盐、柠檬酸盐、苯甲酸盐、邻苯二甲酸盐、乳酸盐、甘氨酸盐或水杨酸盐中的任意一种或多种。
3.根据权利要求1所述的负极材料，其特征在于，所述负极材料中硅、金属和碳的摩尔比为1:(0.1-1):(10-100)。
4.根据权利要求1-3任一项所述的负极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、制备硅粉和有机盐的混合粉料；
S2、将混合粉料在保护性气体中进行煅烧；
S3、将步骤S2得到的产物破碎，然后在还原性气体中进行煅烧，即得所述负极材料。
5.根据权利要求4所述的负极材料的制备方法，其特征在于，步骤S1中，硅粉和有机盐的混合粉料的制备方法为：
S1.1、将有机盐溶解于溶剂中制得有机盐...
【专利技术属性】
技术研发人员：张立君，陈慧龙，段恒志，王念贵，王瑛，
申请(专利权)人：山东玉皇新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37
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