一种氮化物掺杂的硅基复合材料及制备方法技术

技术编号:23402991 阅读:234 留言:0更新日期:2020-02-22 14:58
本发明专利技术提供了一种氮化物掺杂的硅基复合材料及制备方法,所述硅基复合材料为核壳结构,核层为硅基材料和g‑C

A nitride doped silicon matrix composite and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种氮化物掺杂的硅基复合材料及制备方法
本专利技术涉及锂离子电池电极材料领域,具体涉及一种氮化物掺杂的硅基复合材料及制备方法。
技术介绍
目前商业化的硅基负极材料多用于高能量密度体系,硅具有较高的理论比容量(4200mAh/g)和理论电荷密度(9786mAh/cm³),比较适合做锂离子电池负极材料,但是硅负极自身的结构缺陷限制了其在动力电池领域的大规模应用,硅本身存在体积膨胀率较大、颗粒粉化严重、容量衰减较快等缺陷,尤其是大尺寸硅颗粒和硅薄膜。硅的这些缺陷可以通过材料纳米化、多孔化、碳包覆、复合石墨等方法缓解。已公开专利号为CN201810368430.7的中国专利申请了硅基负极活性材料的制备方法及硅基负极活性材料、锂离子电池负极材料和锂离子电池,该专利提供了在纳米硅外包覆二氧化硅层的过程中加入氧化石墨烯组成,该结构能够改善硅基活性材料的性能,不仅能够缓冲纳米硅在充放电过程中的体积变化,还能提升硅基活性材料的电化学性能和力学韧性。此外,已公开专利号为CN201710634110.7的中国专利技术专利申请了一种掺氮碳材料包覆氧化亚硅的复合材料及其本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氮化物掺杂的硅基复合材料,其特征在于:所述硅基复合材料为核壳结构,核层为硅基材料和g-C

【技术特征摘要】
1.一种氮化物掺杂的硅基复合材料,其特征在于:所述硅基复合材料为核壳结构,核层为硅基材料和g-C3N4,壳层为无定型碳。


2.根据权利要求1所述的氮化物掺杂的硅基复合材料,其特征在于所述g-C3N4的制备步骤如下:将含氮化合物在500-550℃的马弗炉内进行烧结1-10h,烧结得到的块状黄色固体进行研磨处理,得到氮化物g-C3N4。


3.根据权利要求2所述的氮化物掺杂的硅基复合材料,其特征在于:所述含氮化合物为双氰胺、尿素、三聚氰胺或硫脲中的至少一种。


4.权利要求1-3任一项所述的氮化物掺杂的硅基复合材料的制备方法,其特征在于步骤如下:
(1)将硅基材料和g-C3N4混合、球磨,得到混合物料;
(2)将步骤(1)混合物料中加入碳源进行热处理,机械混合后得到硅基复合材料。


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【专利技术属性】
技术研发人员:张锁江刘艳侠万爽王璞刘凡曹相斌张延强陈仕谋
申请(专利权)人:郑州中科新兴产业技术研究院中国科学院过程工程研究所
类型:发明
国别省市:河南;41

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