一种碳纳米材料/非晶碳/氧化亚硅复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及锂离子电池负极材料技术领域，为解决现有氧化亚硅基复合材料在充放电之后，极易脱离接触，造成硅氧颗粒失去电化学活性的问题，提供了一种碳纳米材料/非晶碳/氧化亚硅复合材料及其制备方法，所述碳纳米材料/非晶碳/氧化亚硅复合材料由以下重量份的组分制成：氧化亚硅75~97份，碳源1~50份，增稠剂0.1~3份，碳纳米材料0.1~5份。本发明专利技术的复合材料基于氧化亚硅颗粒表层包覆一层非晶碳，同时碳纳米材料均匀的负载在氧化亚硅颗粒表面，非晶碳包覆层的限制作用和碳纳米材料的导电作用，能够大大改善材料的充放电过程中结构粉化失效问题，展现出良好的电化学性能。

A kind of carbon nano material / amorphous carbon / silicon oxide composite and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种碳纳米材料/非晶碳/氧化亚硅复合材料及其制备方法
本专利技术涉及锂离子电池负极材料
，尤其涉及一种碳纳米材料/非晶碳/氧化亚硅复合材料及其制备方法。
技术介绍
近年来，随着对新能源汽车和储能基站的需求不断增长，能源领域特别是锂离子电池吸引了人们的广泛关注。目前工业上广泛应用的锂离子电池负极材料是石墨碳材料，但其理论容量较低，寻找性能优越的新型负极材料是电化学领域的一个热点。氧化亚硅因具有高理论比容量，丰富的原料储量、相对低廉的价格、对环境友好等优点而成为高能量密度负极材料研究和产业化热点。然而，氧化亚硅作为锂电池负极材料也存在急需解决的难题：在充放电过程中会产生较大大的体积形变（约200%），造成活性物质粉化而失去电学接触，从而导致循环性能较差。此外，氧化亚硅还存在电导率低的问题，同样限制其在锂离子电池负极的应用。碳纳米管、石墨烯、碳纤维等碳纳米材料具有优异导电性、良好化学稳定性和较大的比表面积，为锂离子电池活性材料提供了一类新型导电剂。但在实际应用中，电极上的氧化亚硅颗粒和导电剂在充放电之后，极易脱离接触，造成硅氧颗本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碳纳米材料/非晶碳/氧化亚硅复合材料，其特征在于，由以下重量份的组分制成：氧化亚硅75~97份，碳源1~50份，增稠剂0.1~3份，碳纳米材料0.1~5份。/n

【技术特征摘要】
1.一种碳纳米材料/非晶碳/氧化亚硅复合材料，其特征在于，由以下重量份的组分制成：氧化亚硅75~97份，碳源1~50份，增稠剂0.1~3份，碳纳米材料0.1~5份。


2.根据权利要求1所述的一种碳纳米材料/非晶碳/氧化亚硅复合材料，其特征在于，所述氧化亚硅的中值粒径控制在1~10μm；所述碳纳米材料选自碳纳米管、石墨烯，氧化石墨烯和碳纤维中的一中；所述碳纳米材料为管状、纤维状或者片状结构。


3.根据权利要求1所述的一种碳纳米材料/非晶碳/氧化亚硅复合材料，其特征在于，所述碳源为高软化点沥青、中软化点沥青、低软化点沥青中的至少一种；所述碳源的中值粒径为0.1~20μm。


4.根据权利要求1所述的一种碳纳米材料/非晶碳/氧化亚硅复合材料，其特征在于，所述增稠剂选自羧甲基纤维素钠、柠檬酸钠、丙烯酸聚合物、聚偏氟乙烯中的一种。


5.根据权利要求1-4任一所述的一种碳纳米材料/非晶碳/氧化亚硅复合材料，其特征在于，所述碳纳米材料/非晶碳/氧化亚硅复合材料的制备方法为：先将碳纳米材料负载在氧化亚硅颗粒表面，再添加碳源进行固相包覆碳化，形成非晶碳包覆层，即得碳纳米材料/非晶碳/氧化亚硅复合材料。


6.一种如权利要求1-4任一所述的碳纳米材料/非晶碳/氧化亚硅复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）按照上述配比称取各原料，将碳纳米材料、氧化亚硅粉和增稠剂加入双行星搅拌机内，开启公转、自转，分散混合，得混合粉体；
（2）在...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕猛，金海侹，
申请(专利权)人：湖州金灿新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33