一种基于球磨法制备硅碳复合材料的方法及其应用技术

本发明专利技术涉及一种基于球磨法制备硅碳复合材料的方法及其应用，属于锂离子电池技术领域，具体涉及的是空气气氛下通过球磨法制备硅碳复合材料及其在锂离子电池负极材料上的应用，解决球磨法制备硅碳复合材料时需要惰性气氛保护的技术问题。其解决方案为：将纳米硅粉与碳材料混合，通过添加高温熔盐类相变蓄热材料可以无需惰性气氛保护，直接在空气气氛中通过球磨法制备得到高含量硅碳复合物。该方法减少了惰性气氛的填充，降低了对球磨设备的要求，保证了硅碳复合材料中硅的含量，从而利于提高复合材料的比容量值。

【技术实现步骤摘要】
一种基于球磨法制备硅碳复合材料的方法及其应用
本专利技术属于锂离子电池
，具体涉及一种基于球磨法制备硅碳复合材料的方法及其应用。
技术介绍
由于化石能源的不可逆消耗，能量储存转化装置已成为研究重点。目前锂离子电池在电子设备中占据了不可或缺的一部分，其中，硅由于其理论比容量为4200mAh/g，引起了众多学者以及企业对其替代商业化石墨碳负极材料的思考，但其约400%的体积膨胀造成了容量的不可逆损失，这使得材料用作锂离子电池负极时，其循环稳定性受到了限制。硅碳复合材料能够较好的改善硅循环稳定性差的缺点，并且碳的加入同时可以提高材料的导电性，进而改善材料的倍率性能。目前硅碳复合材料较为常见的工业化制备方法是机械球磨法。由于硅在受热情况下，容易被氧化为二氧化硅，二氧化硅作为一种电化学惰性物质，它的存在影响材料容量的实现。机械球磨中由于小球的高速运转，会产生大量热，为减少或避免二氧化硅的形成，一般采取惰性气氛（如氩气或氮气）中进行球磨，如此对球磨机设备以及生产成本都提出了挑战。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，解决本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于球磨法制备硅碳复合材料的方法，其特征在于：基于球磨法制备硅碳复合材料的过程中无需惰性气氛保护，将高温熔盐类相变蓄热材料与纳米硅粉、碳材料混合均匀，在高温熔盐类相变蓄热材料的保护下直接在空气气氛中进行球磨，制得硅碳复合材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于球磨法制备硅碳复合材料的方法，其特征在于：基于球磨法制备硅碳复合材料的过程中无需惰性气氛保护，将高温熔盐类相变蓄热材料与纳米硅粉、碳材料混合均匀，在高温熔盐类相变蓄热材料的保护下直接在空气气氛中进行球磨，制得硅碳复合材料。


2.根据权利要求1所述的一种基于球磨法制备硅碳复合材料的方法，其特征在于包括以下步骤：
S1、将硅纳米粉与碳材料、高温熔盐类相变蓄热材料混合均匀后放入球磨装置中，球磨装置的气氛为空气，其中纳米硅粉与碳材料的质量比为1:9-2:1，纳米硅粉与高温熔盐类相变蓄热材料的质量比为1:500-1:50，设置球磨装置的转速为100r/min-1000r/min，球磨时间为0.5h-18h，对混合物料进行球磨；
S2、经步骤S1球磨结束后，分离所得混合物以及小球颗粒，将所得混合物置于氢氟酸溶液搅拌，经去离子水多次清洗，直至洗液呈中性，同时将高温熔盐类相变蓄热材料洗去，将所得物料干燥后，制得硅碳复合材料。


3.根据权利要求1或2所述的一种基于球...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋燕，杨桃，李圆，刘占军，
申请(专利权)人：中国科学院山西煤炭化学研究所，
类型：发明
国别省市：山西;14