【技术实现步骤摘要】
一种高首效硅基复合材料及其制备方法
本专利技术涉及锂离子电池的
，特别涉及一种高首效硅基复合材料及其制备方法。
技术介绍
目前商业化负极材料主要为天然石墨、人造石墨和中间相等石墨类材料，但因其理论容量较低(372mAh/g)，无法满足于市场的需求。近年来，人们的目光瞄准新型高比容量负极材料：储锂金属及其氧化物(如Sn，Si)和锂过渡金属磷化物。在众多新型高比容量负极材料中，Si因具有高的理论比容量(4200mAh/g)而成为最具潜力的可替代石墨类材料之一，但是硅基在充放电过程中存在巨大的体积效应，易发生破裂和粉化，从而丧失与集流体的接触，造成循环性能急剧下降；此外硅基材料的本征电导率低，倍率性能差。如CN103367726A公开一种硅碳复合材料及其制备方法。该方法先通过溶胶-凝胶的方法在碳材料表面形成一层二氧化硅包覆层，然后用活性大于硅的金属将复合材料中的二氧化硅还原成硅，再用酸刻蚀掉金属氧化物得到硅碳复合材料。该方法制备的硅碳材料中，硅的颗粒较大，这样势必在循环过程中出现粉化，导致循环性能差。此外，该方法制备...
【技术保护点】
1.一种高首效硅基复合材料的其制备方法，其特征在于，制备方法步骤如下：/n(1)将硅粉和金属粉末按质量比100:1～1:1在有机溶剂中进行球磨，得到纳米硅浆料A；/n(2)将纳米硅浆料A、石墨及粘接剂混合分散均匀，纳米硅浆料A与粘结剂质量比为99:1～1:1；喷雾干燥得到前驱体B；/n(3)将前驱体B在气氛炉中通入高纯保护性气体，以≦10℃的升温速率升温至400～1200℃进行烧结，保温0.5～10h，自然冷却至室温，得到前驱体C；/n(4)将前驱体C进行酸洗、过滤、干燥处理，得到前驱体D,再进行碳包覆，得到前驱体E；/n(5)将前驱体E进行高温煅烧和筛分处理，得到高首效硅基复合材料。/n
【技术特征摘要】
1.一种高首效硅基复合材料的其制备方法，其特征在于，制备方法步骤如下：
(1)将硅粉和金属粉末按质量比100:1～1:1在有机溶剂中进行球磨，得到纳米硅浆料A；
(2)将纳米硅浆料A、石墨及粘接剂混合分散均匀，纳米硅浆料A与粘结剂质量比为99:1～1:1；喷雾干燥得到前驱体B；
(3)将前驱体B在气氛炉中通入高纯保护性气体，以≦10℃的升温速率升温至400～1200℃进行烧结，保温0.5～10h，自然冷却至室温，得到前驱体C；
(4)将前驱体C进行酸洗、过滤、干燥处理，得到前驱体D,再进行碳包覆，得到前驱体E；
(5)将前驱体E进行高温煅烧和筛分处理，得到高首效硅基复合材料。
2.根据权利要求1所述的高首效硅基复合材料的其制备方法，其特征在于，步骤(1)中有机溶剂为油类溶剂、醇类溶剂、酮类溶剂、烷类溶剂、N-甲基吡咯烷酮、四氢呋喃、甲苯中的一种或几种混合；所述油类溶剂为煤油、矿物油、植物油中的一种或几种混合；所述醇类溶剂为乙醇、甲醇、乙二醇、异丙醇、正辛醇、丙烯醇、辛醇中的一种或几种混合；所述酮类溶剂为丙酮、甲基丁酮、甲基异丁酮、甲乙酮、甲异丙酮、环已酮、甲已酮中的一种或几种混合；所述烷类溶剂为环己烷、正己烷、异庚烷、3,3-二甲基戊烷、3-甲基己烷中的一种或几种混合。
3.根据权利要求1所述的高首效硅基复合材料的其制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述石墨为天然石墨、人造石墨、微晶石墨、中间相碳微球、硬碳和软碳中的一种及几种混合，所述石墨的材料D50粒径为2～30μm，纯度大于90％；所述粘结剂为蔗糖、葡萄糖、柠檬酸、聚吡咯烷酮和PVDF中的一种或几种混合。
4.根据权利要求1所述的高首效硅基复合材料的其制备方法，其特征在于，步骤(4)中酸洗溶液为盐酸、硝酸、氢氟酸及其溶液中一种或多种混合，所述过滤为抽滤、离心或压滤。
5.根据权利要求1所述的高首效硅基复合材料的其制备方法，其特征在于，步骤(4)中碳包覆为固相高温裂解碳包覆或气相碳包覆或液相碳包覆中的任一种；所述固相高温裂解碳包覆采用一次碳包覆或两次碳包覆，两次碳包覆先采用液相碳包覆...
【专利技术属性】
技术研发人员：仰永军，孙磊，
申请(专利权)人：广东凯金新能源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44
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