一种锂离子电池硅碳负极材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种锂离子电池硅碳负极材料的制备方法，包括以下步骤：(1)将氧化亚硅置于刚玉舟中，在管式炉中煅烧，得歧化氧化亚硅；(2)将歧化氧化亚硅、碳源、氮源按一定质量比混合，加入适量去离子水，形成悬浊液；(3)将悬浊液敞口水浴加热并剧烈搅拌，至水蒸干得残渣；(4)将残渣置于刚玉舟中，在管式炉中先低温保温，再高温煅烧，得稳定长循环锂离子电池硅碳负极材料。本发明专利技术还提供了一种锂离子电池硅碳负极材料的结构为核壳结构，核为歧化氧化亚硅，壳为氮掺杂的碳包覆层。本发明专利技术制备方法简单、成本低，提供的负极材料导电性强、具有优异的循环性能。

A silicon carbon anode material for lithium ion battery and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种锂离子电池硅碳负极材料及其制备方法
本专利技术涉及锂电子电池领域，尤其涉及一种锂离子电池硅碳负极材料及其制备方法。
技术介绍
近年来,随着化石能源的日益减少和环境问题的日益严峻,锂离子电池在电动汽车和储能领域的应用越来越受到人们的关注。由于锂离子电池相对于其它类型电池具有较高的能量密度和功率密度，被认为是目前最有前景的电能储存设备。然而,现有的锂离子电池的能量密度和功率密度依然偏低,其安全性和循环寿命尚未达到未来电动汽车和储能系统应用的要求。目前商用锂离子电池一般采用石墨作为负极材料，但石墨的理论比容量仅为372mAh/g，无法满足能量密度要求较高领域的需求。因此，寻找可替代石墨的高比容量、长寿命的负极材料是锂离子电池的一个重要研究方向。在众多的负极材料中，硅材料具有出众的嵌锂容量，在电化学嵌脱锂过程中不容易团聚，放电平台高于目前广泛应用的碳基材料，电极表面不易形成锂枝晶等优点，因而备受关注。但硅在锂离子嵌入/脱嵌过程中，会产生400％的体积膨胀以及很低的本征电导率等问题。同时，硅于常规电解液中不易产生固体电解质界面(SEI本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂离子电池硅碳负极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)将氧化亚硅置于刚玉舟中，在管式炉中煅烧，得歧化氧化亚硅；/n(2)将所述歧化氧化亚硅、碳源、氮源按一定质量比混合，加入适量去离子水，形成悬浊液；/n(3)将所述悬浊液敞口水浴加热并剧烈搅拌，至水蒸干得残渣；/n(4)将所述残渣置于刚玉舟中，在管式炉中先低温保温，再高温煅烧，得锂离子电池硅碳负极材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池硅碳负极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将氧化亚硅置于刚玉舟中，在管式炉中煅烧，得歧化氧化亚硅；
(2)将所述歧化氧化亚硅、碳源、氮源按一定质量比混合，加入适量去离子水，形成悬浊液；
(3)将所述悬浊液敞口水浴加热并剧烈搅拌，至水蒸干得残渣；
(4)将所述残渣置于刚玉舟中，在管式炉中先低温保温，再高温煅烧，得锂离子电池硅碳负极材料。


2.根据权利要求1所述的锂离子电池硅碳负极材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述氮源选自三聚氰胺、脲中的一种或两种。


3.根据权利要求1所述的锂离子电池硅碳负极材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述碳源为高软化点沥青。


4.根据权利要求1所述的锂离子电池硅碳负极材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述煅烧具体为：在所述管式炉内通入氩气作为保护气，所述管式炉以3℃/min升温至700-900℃后，保持2-5h。


5.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：万玲玉，周兰，陈福平，李旺，闫海，黄奔，
申请(专利权)人：上海电气集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31