制备硅-碳复合电极材料的方法技术

本发明专利技术公开了制备硅‑碳复合电极材料的方法。本公开提供了形成用于循环锂离子的电化学电池的电极材料的方法。该方法包括使催化剂前体与一种或多种电活性材料接触以形成混合物。该催化剂前体包含一种或多种金属盐。该方法还可以包括活化该混合物中的催化剂前体以形成包含活化催化剂的活化混合物；和/或使一种或多种碳质材料与活化混合物接触以形成电极材料。该电极材料包含设置在碳质结构内的一个或多个可以经碳包覆的电活性粒子。

【技术实现步骤摘要】
制备硅-碳复合电极材料的方法
本公开涉及可用于例如锂离子电化学电池和装置的负极的硅-碳复合电极材料，以及制备硅-碳复合电极材料的方法。
技术介绍
本章节提供与本公开相关的背景信息，其不一定是现有技术。本公开涉及可用于例如锂离子电化学电池和装置的负极的硅-碳复合电极材料，以及与之有关的形成方法。作为背景，高能量密度电化学电池（如锂离子电池组）可用于多种消费产品和车辆，如混合电动车（HEV）和电动车（EV）。典型的锂离子电池组和锂硫电池组包含第一电极（例如阴极）、第二电极（例如阳极）、电解质材料和隔膜。通常将电池组电池的堆栈电连接以增加整体输出。常规的锂离子电池组通过在负极与正极之间可逆地传递锂离子来运行。隔膜和电解质设置在负极与正极之间。电解质适于传导锂离子，并可以为固体或液体形式。在电池组充电过程中，锂离子从阴极（正极）向阳极（负极）移动，当电池组放电时以相反的方向移动。使阳极材料和阴极材料与电解质接触可以在电极之间产生电势。当在电极之间的外部电路中生成电子电流时，电势通过电池组的电池内部的电化学反应来维持。堆栈中的负极本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.形成用于循环锂离子的电化学电池的电极材料的方法，所述方法包括：/n使包含一种或多种金属盐的催化剂前体与一种或多种电活性材料接触以形成混合物；/n活化所述混合物中的催化剂前体以形成包含活化催化剂的活化混合物；和/n使一种或多种碳质材料与所述活化混合物接触以形成电极材料，所述电极材料包含设置在碳质结构内的一个或多个电活性粒子。/n

【技术特征摘要】
20191030 US 16/6688641.形成用于循环锂离子的电化学电池的电极材料的方法，所述方法包括：
使包含一种或多种金属盐的催化剂前体与一种或多种电活性材料接触以形成混合物；
活化所述混合物中的催化剂前体以形成包含活化催化剂的活化混合物；和
使一种或多种碳质材料与所述活化混合物接触以形成电极材料，所述电极材料包含设置在碳质结构内的一个或多个电活性粒子。


2.根据权利要求1所述的方法，其中所述一种或多种金属盐包括一种或多种金属硝酸盐M(NO3)x、金属氯酸盐MClx、金属乙酸盐M(Ac)x和金属硫酸盐M2(SO4)x，其中1≤x≤5，且M选自：镍（Ni）、钴（Co）、锰（Mn）、铁（Fe）、锌（Zn）、钒（V）、铬（Cr）、钼（Mo）、铜（Cu）、镁（Mg）、锶（Sr）、钡（Ba）、镧（La）、铈（Ce）及其组合。


3.根据权利要求1所述的方法，其中活化包括将所述混合物加热到大于或等于大约200℃至小于或等于大约600℃的温度持续大于或等于大约5分钟至小于或等于大约2小时的时间。


4.根据权利要求3所述的方法，其中所述混合物在进一步包含大于大约0%至小于或等于大约20%的氢气（H2）的环境中加热。


5.根据权利要求3所述的方法，其中所述混合物在进一步包含氧气（O2）、臭氧（O3）、水（H2O）和过氧化氢（H2O2）中的一种或多种和一种或多种惰性气体的环境中加热。


6.根据权利要求1所述的方法，其中所述一种或多种碳质材料与所述活化混合物的接触包括在一种或多种烃的存在下将所述一种或多种碳质材料和所述活化混合物加热到大于或等于大约400℃至小于...

【专利技术属性】
技术研发人员：王蕾，齐共新，W·李，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US