一种锂离子电池负极材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种锂离子电池负极材料及其制备方法，包括5‑12微米尺度且为核壳结构的热解碳‑碳纤维复合体、400‑600纳米尺度的硅‑碳化硅复合纳米线、100‑300纳米尺度的硅粉、20‑60纳米尺度的碳微球；所述热解碳‑碳纤维复合体、所述硅‑碳化硅复合纳米线、所述硅粉以及所述碳微球通过混合形成三维树状结构。该锂离子电池负极材料通过5‑12微米尺度且为核壳结构的热解碳‑碳纤维复合体、400‑600纳米尺度的硅‑碳化硅复合纳米线、100‑300纳米尺度的硅粉、20‑60纳米尺度的碳微球混合形成三维树状结构，从而可提高各组分之间的结合度，进而可提高该锂离子电池负极材料的比容量和稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种锂离子电池负极材料及其制备方法
本专利技术涉及储能电池
，更具体地说，涉及一种锂离子电池负极材料及其制备方法。
技术介绍
锂离子电池已被广泛应用于智能手机、笔记本电脑、电动汽车等领域。其主要由正极、负极、电解质和隔膜组成，其中传统的负极材料是石墨，石墨的理论比容量仅为372mAh/g，已不能完全满足动力电池日益增长的高能量密度的要求。因此开发高容量的新型锂离子电池负极材料具有重要的现实意义。相关文献中，文献1“一种硅基负极材料及其制备方法和应用”公开了采用多孔纳米硅颗粒和弥散于孔中的聚合物组成的硅基锂离子电池负极材料；文献2“ZhouR,GuoH.N-dopedcarbonlayerderivedfrompolydopaminetoimprovetheelectrochemicalperformanceofspray-driedSi/graphitecompositeanodematerialforlithiumionbatteries.JournalofAlloysandCompounds,2016,689:130-137.本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂离子电池负极材料，其特征在于，包括5-12微米尺度且为核壳结构的热解碳-碳纤维复合体、400-600纳米尺度的硅-碳化硅复合纳米线、100-300纳米尺度的硅粉、20-60纳米尺度的碳微球；/n所述热解碳-碳纤维复合体、所述硅-碳化硅复合纳米线、所述硅粉以及所述碳微球通过混合形成三维树状结构。/n

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池负极材料，其特征在于，包括5-12微米尺度且为核壳结构的热解碳-碳纤维复合体、400-600纳米尺度的硅-碳化硅复合纳米线、100-300纳米尺度的硅粉、20-60纳米尺度的碳微球；
所述热解碳-碳纤维复合体、所述硅-碳化硅复合纳米线、所述硅粉以及所述碳微球通过混合形成三维树状结构。


2.根据权利要求1所述的锂离子电池负极材料，其特征在于，所述热解碳-碳纤维复合体形成所述三维树状结构中的主干；所述硅-碳化硅复合纳米线形成所述三维树状结构中的枝干；所述硅粉以及所述碳微球填充于所述热解碳-碳纤维复合体和所述硅-碳化硅复合纳米线之间形成的间隙；
所述热解碳-碳纤维复合体的质量百分比为60-75％；
所述硅-碳化硅复合纳米线的质量百分比为15-25％；
所述碳微球的质量百分比为15-25％；
所述硅粉的质量百分比为余量。


3.一种锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、制备5-12微米尺度且为核壳结构的热解碳-碳纤维复合体：向碳纤维通入惰性气体和碳源气体，使所述碳纤维与所述碳源气体在高温条件下进行处理得到5-12微米尺度且为核壳结构的热解碳-碳纤维复合体；
S2、制备5-12微米尺度且为核壳结构的热解碳-碳纤维复合体和400-600纳米尺度的硅-碳化硅复合纳米线形成的第一混合物：制备含有硅-碳化硅复合纳米线的液体前驱体，将步骤S1制得的热解碳-碳纤维复合体浸泡于所述液体前驱体中并经过静置、风干以及高温处理得到所述第一混合物；
S3、制备20-60纳米尺度的碳微球：将酚醛微球置于真空下高温处理得到碳微球；
S4、制备由第一混合物以及20-60纳米尺度的碳微球形成的第二混合物：将所述第一混合物和所述碳微球按第二设定比例混合得到所述第二混合物；
S5、将所述第二混合物和100-300纳米尺度的硅粉按照第三设定比例混合得到所述锂离子电池负极材料。


4.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：王文，张相同，盛洪超，王涌，凌剑，龙兆乾，
申请(专利权)人：东莞市鸿德电池有限公司，深圳市鸿德电池有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44