铜包覆多孔硅复合材料的制备方法及用于锂离子电池的复合电极技术

本发明专利技术提供了一种铜包覆多孔硅复合材料的制备方法及用于锂离子电池的复合电极。该制备方法包括以下步骤：S1，制备包含二氧化硅和氧化铜的前驱体；S2，采用镁热还原法对前驱体进行处理，以将二氧化硅和氧化铜还原，形成多孔硅和铜包覆层。通过在多孔硅表面包覆铜能够有效抑制SEI膜的生成，同时能够改善上述复合材料的导电性，从而将其作为电极材料能够得到较高的首次可逆容量和库仑效率；并且，硅的多孔结构缓冲了体积膨胀，适量铜的包覆既能够有效提高材料的导电性，又能形成适量硅铜合金支撑多孔骨架结构，从而能够使上述复合材料在作为电极材料后能够保持较高的可逆容量和容量保持率。

Preparation method of copper coated porous silicon composite and composite electrode for lithium ion battery

【技术实现步骤摘要】
铜包覆多孔硅复合材料的制备方法及用于锂离子电池的复合电极
本专利技术涉及锂离子电池
，具体而言，涉及一种铜包覆多孔硅复合材料的制备方法及用于锂离子电池的复合电极。
技术介绍
随着电动汽车和便携式电子产品的快速发展和广泛应用，人们对高容量、长寿命电池的需求日益增长。然而，石墨作为目前主要的商业化锂离子电池负极材料，其理论容量偏低。因此，亟需开发新型高容量高稳定性的电极材料。硅材料具有较高的理论容量(4200mA·h/g)和合适的脱嵌锂电位，且来源丰富，有望替代石墨成为下一代动力电池负极材料。但是硅材料形成的电极材料缺点也很明显，其导电性较差，也难以形成稳定的固态电解质膜，尤其是高达400％的体积膨胀极大地限制了硅在商业化锂离子电池中的应用。因此，解决硅材料在充放电过程中的体积膨胀是本领域亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种铜包覆多孔硅复合材料的制备方法及用于锂离子电池的复合电极，以解决现有技术中电极材料在充放电过程中体积膨胀的问题。为了实现上述目的，根据本专利技本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铜包覆多孔硅复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1，制备包含二氧化硅和氧化铜的前驱体；/nS2，采用镁热还原法对所述前驱体进行处理，以将所述二氧化硅和所述氧化铜还原，形成多孔硅和铜包覆层。/n

【技术特征摘要】
1.一种铜包覆多孔硅复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，制备包含二氧化硅和氧化铜的前驱体；
S2，采用镁热还原法对所述前驱体进行处理，以将所述二氧化硅和所述氧化铜还原，形成多孔硅和铜包覆层。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤S2中，对包括所述前驱体和镁粉的混合物研磨并在惰性气体氛围下进行热处理，以将所述二氧化硅和所述氧化铜还原。


3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述混合物中镁单质和所述二氧化硅的摩尔比为(3.5～1)：1。


4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，在所述热处理的过程中，将温度由室温升温至600～800℃，优选升温速率为2～15℃/min，优选在所述升温的过程之后进行2～10h的保温。


5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述混合物还包括缓冲剂，所述缓冲剂包括氯化钠、氯化钾和氧化镁中的任一种或多种。


6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，在所述热处理的步骤之后得到反应产物，所述步骤S2还包括将所述反应产物提纯的步...

【专利技术属性】
技术研发人员：李倩倩，成信刚，杨鹏帅，
申请(专利权)人：北方奥钛纳米技术有限公司，银隆新能源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13