一种高性能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高性能硅碳负极材料及其制备方法，制备方法如下：(1)将聚乙烯吡咯烷酮溶于水中，搅拌均匀得到聚乙烯吡咯烷酮分散液；(2)将纳米硅粉和石墨加入聚乙烯吡咯烷酮分散液中得到混合浆料，经喷雾干燥得到Si/Graphite/C前驱体；(3)将Si/Graphite/C前驱体与锂辉石混合后置于惰性气氛下进行固相烧结，即得到高性能硅碳负极材料。本发明专利技术通过加入同时具备乳化和成膜作用的聚乙烯吡咯烷酮，起到分散和包覆碳源双重作用；引入锂辉石构建3D壳核结构，起到缓冲、稳定结构、预锂化和助烧四重作用，制得的材料具有较高的可逆比容量和首效，且循环寿命长，安全性高。

【技术实现步骤摘要】
一种高性能硅碳负极材料及其制备方法
本专利技术属于锂离子电池负极材料的制备
，特别涉及一种高性能硅碳负极材料及其制备方法。
技术介绍
锂离子电池因具有高能量密度、高功率密度、长循环寿命、绿色无污染等优点，广泛应用于电动汽车、共享单车、无人机和3C电子产品等领域。随着实际应用过程中对续航要求的不断提高，电池材料也向着高能密度方向发展。负极材料是锂离子电池的重要组成部分，直接影响着电池的能量密度、循环寿命和安全性能等。目前为止，电池制备厂家普遍采用碳材料作为负极材料，但其理论比容量较低(372mAh/g)且提升空间有限，已经无法满足现有市场的需求。因此对新型负极材料的开发非常必要。硅基负极材料理论可逆容量可达到4200mAh/g，正在逐渐成为锂电材料厂家和电池行业改善负极的优先选择，也是目前最具有潜力的新型锂离子电池负极材料之一。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种高性能硅碳负极材料的制备方法。本专利技术方法先引入同时具备乳化和成膜作用的聚乙烯吡咯烷酮，起到分散和包覆碳源双重作用，得到硅粉和球形石本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高性能硅碳负极材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：/n(1)将聚乙烯吡咯烷酮溶于水中，搅拌均匀得到聚乙烯吡咯烷酮分散液；所述聚乙烯吡咯烷酮的结构式为

【技术特征摘要】
1.一种高性能硅碳负极材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)将聚乙烯吡咯烷酮溶于水中，搅拌均匀得到聚乙烯吡咯烷酮分散液；所述聚乙烯吡咯烷酮的结构式为
(2)将纳米硅粉和石墨加入聚乙烯吡咯烷酮分散液中，搅拌均匀得到混合浆料，混合浆料经喷雾干燥得到Si/Graphite/C前驱体；
(3)将Si/Graphite/C前驱体与锂辉石均匀混合后置于惰性气氛下进行固相烧结，即得到高性能硅碳负极材料。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述聚乙烯吡咯烷酮中的n值为5～30。


3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述纳米硅粉、石墨、聚乙烯吡咯烷酮的质量比为1:3～5：0.2～0.5。

【专利技术属性】
技术研发人员：屈杨，汪志全，胡在京，方琴凤，
申请(专利权)人：合肥国轩电池材料有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34