高性能且粒径可调控的硅碳复合负极材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高性能且粒径可调控的硅碳复合负极材料及其制备方法，该负极材料包括内核和包覆在内核外的包覆层，所述内核为纳米硅，所述包覆层为包括从内至外依次设置的第一碳包覆层和第二碳包覆层，所述第一碳包覆层的硬度小于第二碳包覆层的硬度。其在纳米硅外包覆两层碳包覆层，第一碳包覆层较软，采用低温碳化工艺进行包覆后比较均匀、结构稳定、不易破坏，能够有效缓解纳米硅的体积膨胀；且其粒度均一性良好，可以提高材料的循环稳定性。最外层的第二碳包覆层较硬，可以防止复合材料在高温碳化时颗粒粘结，保证复合材料粒度一致性，同时还能提升材料收率，降低生产加工成本，易于实现规模化生产。

Silicon carbon composite anode material with high performance and adjustable particle size and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
高性能且粒径可调控的硅碳复合负极材料及其制备方法
本专利技术涉及锂离子电池领域，更具体的说是涉及一种高性能且粒径可调控的硅碳复合负极材料及其制备方法。
技术介绍
锂离子电池由于具有高电压、高容量、循环寿命长、自放电效率低、安全性能好等诸多优点，被广泛应用在3C/数码产品、电动汽车、启停电源、航模、储能等领域。目前，商业化的锂离子电池负极材料还是以石墨类材料为主，石墨的理论比容量是372mAh/g，而市场上销售的高端石墨已经接近该理论容量，不能满足锂离子电池对更高能量密度的要求，其未来发展空间十分有限。因此，开发新一代更高能量密度的负极材料势在必行。硅基负极材料的理论比容量是4200mAh/g，同时兼具电压平台低、储量丰富和环境友好等优点，被视为下一代高能量密度锂离子电池负极首选材料之一。但是，单晶硅在充放电的过程中，体积效应大，膨胀率超过300%，巨大的体积膨胀会造成颗粒的破碎和粉化，导致锂离子电池的容量、效率迅速衰减，循环使用寿命大大降低。目前，主要是通过硅的纳米化和构造“核-壳”结构的硅碳复合材料来缓解硅负极巨大的体积膨胀。由于纳米本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高性能且粒径可调控的硅碳复合负极材料，包括内核和包覆在内核外的包覆层，其特征在于：所述内核为纳米硅，所述包覆层为包括从内至外依次设置的第一碳包覆层和第二碳包覆层，所述第一碳包覆层的硬度小于第二碳包覆层的硬度。/n

【技术特征摘要】
1.一种高性能且粒径可调控的硅碳复合负极材料，包括内核和包覆在内核外的包覆层，其特征在于：所述内核为纳米硅，所述包覆层为包括从内至外依次设置的第一碳包覆层和第二碳包覆层，所述第一碳包覆层的硬度小于第二碳包覆层的硬度。


2.根据权利要求1所述的一种高性能且粒径可调控的硅碳复合负极材料，其特征在于，所述第一碳包覆层为沥青或石蜡低温碳化制得。


3.根据权利要求1所述的一种高性能且粒径可调控的硅碳复合负极材料，其特征在于，所述第二碳包覆层为有机碳源高温碳化制得。


4.根据权利要求3所述的一种高性能且粒径可调控的硅碳复合负极材料，其特征在于，所述有机碳源为酚醛树脂、环氧树脂、脲醛树...

【专利技术属性】
技术研发人员：平国政，王圆方，梁运辉，高川，乔乔，王刚，
申请(专利权)人：成都爱敏特新能源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51