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一种硅碳负极及其制备方法技术

技术编号:24502413 阅读:65 留言:0更新日期:2020-06-13 05:45
本发明专利技术公开了一种硅碳负极的制备方法,使用等离子体平台,以含硅材料作为硅源,以含氮气氛为气源,对碳材料进行氮元素掺杂并沉积硅基纳米颗粒,得到所述的硅碳负极。本发明专利技术所述的硅碳负极的制备方法采用多孔碳材料能够增加材料导电性,提升材料倍率性能及稳定性,空隙能够抑制硅的粉化及体积膨胀;硅基纳米颗粒在反应过程中通过多部反应减少硅直接参与反应,提升材料循环稳定性。

A silicon carbon negative electrode and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种硅碳负极及其制备方法
本专利技术属于锂离子电池领域,尤其是涉及一种硅碳负极及其制备方法。
技术介绍
随着社会的快速发展,以锂离子电池为主的二次电池在生活生产中占据越来越重的地位,但是较低的电池能量密度难以满足当前人类的需要,然而目前的商用电池仍难以达到,因此高性能锂离子电池的技术开发刻不容缓。新型电极材料硅碳负极由于具有高比容量(4200mAh/g)得到诸多企业的青睐,但是稳定性和循环效率较低,在充放电过程中容易产生体积膨胀与粉化,严重影响电池的性能及安全,需要进一步开发和优化。目前主要的优化措施包括纳米化、包覆碳及多部反应等,然而技术手段要求苛刻、产量低,且仍无法解决其稳定性及安全性,更加难以推动商业化进程。因此迫切需要一种简单、快捷,能够解决上述问题且易商业化的硅碳负极及制备方法。
技术实现思路
专利技术目的:针对上述现有技术存在的技术问题,本专利技术提供了一种硅碳负极及其制备方法,在对材料改性的同时,实现氮元素掺杂并直接沉积硅基纳米颗粒,得到高电化学活性硅碳负极。技术方案:本专利技术所述的一种硅碳负本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种硅碳负极的制备方法,其特征在于:使用等离子体平台,以含硅材料作为硅源,以含氮气氛为气源,对碳材料进行氮元素掺杂并沉积硅基纳米颗粒,得到所述的硅碳负极。/n

【技术特征摘要】
1.一种硅碳负极的制备方法,其特征在于:使用等离子体平台,以含硅材料作为硅源,以含氮气氛为气源,对碳材料进行氮元素掺杂并沉积硅基纳米颗粒,得到所述的硅碳负极。


2.根据权利要求1所述的硅碳负极的制备方法,其特征在于:所述的含硅材料为单晶硅或氧化硅中的至少一种。


3.根据权利要求1所述的硅碳负极的制备方法,其特征在于:所述的含氮气氛包括含氮气体,所述的含氮气体为氮气或氨气中的一种;所述的含氮气氛还包括基础气体,所述的基础气体为氢气或氩气中的至少一种。


4.根据权利要求1所述的硅碳负极的制备方法,其特征在于:所述的碳材料为软碳、硬碳或石墨中的一种;所述的碳材料为多孔结构,所述的多孔结构为微孔、介孔或大孔中的至少一种。


5.根据权利要求1所述的硅碳负极的制备方法,其特征在于:所述的沉积温度为150-700℃,沉积时间为1-8小时。


6.根据权利要求1所述的硅碳负极的制备方法,其特征在于:所述等离子...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈坚孙尚琪吴有春杨子睿
申请(专利权)人:东南大学
类型:发明
国别省市:江苏;32

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