一种锂离子电池用硅复合负极材料及其制备方法技术

本申请涉及一种锂离子电池用硅复合负极材料、制备方法，属于锂离子二次电池材料领域。本发明专利技术利用石墨烯具有优异柔性，其包覆在硅基材料的表面，结合中间层和交联剂的键合作用，极好地提高了包覆的结合力。由于石墨烯外层的柔性结构，在脱锂和嵌锂过程能够膨胀和缩小，抑制了材料粉化，极大地提高了硅基材料的循环性能。

【技术实现步骤摘要】
一种锂离子电池用硅复合负极材料及其制备方法
本申请涉及一种锂离子电池用硅复合负极材料、制备方法，属于锂离子二次电池材料领域。
技术介绍
世界各国都在致力于以清洁的电动车或混合动力汽车取代燃油车。中国也在制定禁售时间表。与此同时，中国正在大力开发新能源汽车，该趋势带动与产业配套的动力锂离子电池产业飞速发展。目前，特斯拉采用的高镍三元正极18650电池能量密度大于200Wh/kg以外，其他品牌汽车采用的动力电池能量密度均低于150Wh/kg。电池的能量密度问题限制了汽车续航里程和便捷性。因此，开发具有更高能量密度的新一代锂离子动力电池对新能源汽车的发展尤为重要和紧迫。负极材料作为锂离子电池的关键组成部分，目前商业化使用的石墨碳类负极材料容量已做到360mAh/g，已接近372mAh/g的理论克容量。硅材料具有理论容量高达4200mAh/g，来源广泛，成为新一代高容量储锂负极的开发热点。然而，硅基负极材料在脱锂和嵌锂过程会伴随这巨大的体积变化，导致硅基材料粉化以及从集流体上脱落。此外，其导电性差，用作负极材料时，需要加入大量的导电剂，严重影响本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂离子电池用硅复合负极材料，所述复合负极材料为多层核壳结构，内核为硅，中间层为偶联剂，最外层为多孔石墨烯包覆层，其特征在于：硅核与偶联剂层之间通过化学键键合，偶联剂层和外层的多孔石墨烯包覆层之间通过化学键键合。/n

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池用硅复合负极材料，所述复合负极材料为多层核壳结构，内核为硅，中间层为偶联剂，最外层为多孔石墨烯包覆层，其特征在于：硅核与偶联剂层之间通过化学键键合，偶联剂层和外层的多孔石墨烯包覆层之间通过化学键键合。


2.根据权利要求1所述的硅复合负极材料，其特征在于，偶联剂为含氨基的硅氧烷偶联剂，硅的粒径为500nm～50µm。


3.权利要求1-2任一项所述的硅复合负极材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）取硅为原料，对硅表面进行活化处理，得到活化硅材料；
（2）将步骤（1）中的活化硅材料分散在溶剂中，加入偶联剂制备得到偶联剂改性的硅材料，过滤、干燥得到改性的硅材料；
（3）将氧化石墨烯分散在溶剂中，加入碱制备得到混合溶液，将所述混合溶液回流活化处理，制备多孔氧化石墨烯溶液，抽滤、洗涤、干燥；
（4）将步骤（2）中的改性硅材料和步骤（3）中的多孔氧化石墨烯在溶剂中分散均匀，加入交联剂恒温热处理，然后加入还原剂将所述多孔氧化石墨烯还原得到混合溶液，将所述混合溶液喷雾干燥制备球形硅复合负极材料。


4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步...

【专利技术属性】
技术研发人员：张燕，
申请(专利权)人：广州市豪越新能源设备有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44