一种倍率型锂离子电池硅复合氧化物材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种倍率型锂离子电池硅复合氧化物材料的制备方法，包括以下步骤，（1）分散：通过表面活性剂和碳纳米管制备碳纳米管分散液；（2）包覆：在步骤（1）制备的碳纳米管分散液中加入正硅酸乙酯，室温下搅拌反应，干燥后得到二氧化硅包覆的碳纳米管；(3)化学沉积：对步骤（2）得到的二氧化硅碳纳米管采用化学沉积法，制备碳包覆的二氧化硅碳纳米管；（4）气相反应：将步骤（3）制备的碳包覆的二氧化硅碳纳米管和镁粉进行配比研磨，在惰性气体保护下，加热，恒温后冷却至室温，再酸洗、洗涤、干燥后，即得倍率型锂离子电池硅复合氧化物材料。本发明专利技术制作的硅复合氧化物材料的倍率性能和循环性能优异，制作过程简单实用。

A preparation method of silicon composite oxide material for multiple rate lithium ion battery

【技术实现步骤摘要】
一种倍率型锂离子电池硅复合氧化物材料的制备方法
本专利技术属于锂离子电池生产领域，具体涉及一种倍率型锂离子电池硅复合氧化物材料的制备方法。
技术介绍
相比于其他类型的二次电池，锂离子电池具有能量密度更高，循环寿命更长，且自放电更小的优点，因此在手机、数码相机、笔记本电脑等电子设备以及电动工具、电动汽车领域有着十分广泛的应用；随着科技的发展，电子设备对电池能量密度和功率密度提出了更高的要求，传统锂离子电池负极材料主要为石墨，其理论容量为372mAh/g，实际应用中石墨容量可超过360mAh/g，基本已经达到了理论极限，从工艺角度已难以取得突破。相比于石墨材料，硅是目前锂离子电池负极材料中理论容量最高的一种材料，硅可以与锂离子形成锂硅合金Li3.75Si，理论容量高达3752mAh/g，基本相当于石墨材料的十倍，因此硅材料的应用可以大幅度提升锂离子电池的能量密度；但是硅材料在实际应用中面临着两个问题：一是锂离子在与硅形成锂硅合金时，体积会膨胀到原来的3倍，形成巨大的内应力，使得硅负极从集流体上脱离，导致电池失效；二是硅是一种半导体材料，导电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种倍率型锂离子电池硅复合氧化物材料的制备方法，其特征在于,包括以下步骤，/n（1）分散：通过表面活性剂和碳纳米管制备碳纳米管分散液；/n（2）包覆：在步骤（1）制备的碳纳米管分散液中加入正硅酸乙酯，室温下搅拌反应，干燥后得到二氧化硅包覆的碳纳米管；/n(3)化学沉积：对步骤（2）得到的二氧化硅碳纳米管采用化学沉积法，制备碳包覆的二氧化硅碳纳米管；/n（4）气相反应：以1：0.8-1.5的比例将步骤（3）制备的碳包覆的二氧化硅碳纳米管和镁粉进行配比研磨，在惰性气体保护下，加热至600-900℃，恒温1-10h后冷却至室温，再酸洗、洗涤、干燥后，即可得到倍率型锂离子电池硅复合氧化物材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种倍率型锂离子电池硅复合氧化物材料的制备方法，其特征在于,包括以下步骤，
（1）分散：通过表面活性剂和碳纳米管制备碳纳米管分散液；
（2）包覆：在步骤（1）制备的碳纳米管分散液中加入正硅酸乙酯，室温下搅拌反应，干燥后得到二氧化硅包覆的碳纳米管；
(3)化学沉积：对步骤（2）得到的二氧化硅碳纳米管采用化学沉积法，制备碳包覆的二氧化硅碳纳米管；
（4）气相反应：以1：0.8-1.5的比例将步骤（3）制备的碳包覆的二氧化硅碳纳米管和镁粉进行配比研磨，在惰性气体保护下，加热至600-900℃，恒温1-10h后冷却至室温，再酸洗、洗涤、干燥后，即可得到倍率型锂离子电池硅复合氧化物材料。


2.根据权利要求1所述的倍率型锂离子电池硅复合氧化物材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）的分散过程具体如下：将0.75-10g表面活性剂加入至10-100mL去离子水中，超声分散1-2h形成均匀的混合液，再将1.2-7g碳纳米管加入均匀混合液中，超声分散2-3h后，即可形成均匀的碳纳米管分散液。


3.根据权利要求1或2所述的倍率型锂离子电池硅复合氧化物材料的制备方法，其特征在于，所述表面活性剂和所述碳纳米管的重量比为1：0.5-1.8。


4.根据权利要求1或2所述的倍...

【专利技术属性】
技术研发人员：张二冬，李道聪，夏昕，闵长青，张峥，
申请(专利权)人：合肥国轩高科动力能源有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34