碳气凝胶基电极材料及其制造方法技术

提供了纳米多孔碳基支架或结构，且特别是碳气凝胶及其制造和用途。实施方式包括一种用于锂离子电池的硅掺杂的阳极材料，其中阳极材料包括聚酰亚胺

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】碳气凝胶基电极材料及其制造方法
[0001]相关申请的引用
[0002]本申请要求2020年2月27日提交的美国专利申请序列号No.16/803,348以及2019年2月27日提交的美国临时专利申请No.62/811,230的优先权权益，它们各自通过引用以其整体并入本文，术语的任何定义以本申请为准。


[0003]本专利技术一般地涉及纳米多孔碳基(纳米多孔碳类，基于纳米多孔碳的，nanoporous carbon
‑
based)材料。更具体地，其涉及适用于含有电化学反应的环境的碳气凝胶，例如作为锂离子电池中的电极材料。

技术介绍

[0004]气凝胶是固体材料，包括微尺寸孔和中尺寸孔的高度多孔网络。根据所使用的前体材料和所进行的加工，当气凝胶的密度为约0.05g/cc时，气凝胶的孔通常占体积的超过90％。气凝胶通常通过以使凝胶在其表面处的毛细管力引起的收缩可以最小或不收缩的方式从凝胶(包含其溶剂的固体网络)中去除溶剂来制备。去除溶剂的方法包括但不限于超临界干燥(或使用超临界流体干燥，使得超临界流体的低表面张力与凝胶本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种碳组合物，包含：碳材料，所述碳材料包括孔结构，和硅基材料，所述碳组合物包括大于约10重量％的所述硅基材料，所述碳组合物的硅利用率为至少约20％。2.根据权利要求1所述的碳组合物，其中所述碳材料具有包括纤维状形态的孔结构、至少约0.2GPa的杨氏模量以及约0.15g/cc至约1.5g/cc的密度。3.根据权利要求1所述的碳组合物，其中所述碳材料具有包括纤维状形态的孔结构、至少约10S/cm的导电率以及约0.15g/cc至约1.5g/cc的密度。4.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的碳组合物，其中所述碳材料包含碳气凝胶。5.根据权利要求4所述的碳组合物，其中所述碳材料包含聚酰亚胺
‑
衍生的碳气凝胶。6.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的碳组合物，其中所述碳材料包含至少约4wt％的残留氮。7.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的碳组合物，其中所述碳组合物为整体式形式。8.根据权利要求7所述的碳组合物，其中整体式碳气凝胶不含粘合剂。9.根据权利要求8所述的碳组合物，其中所述整体式碳气凝胶的厚度为约10微米至约500微米。10.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的碳组合物，其中所述碳组合物为颗粒形式。11.根据权利要求10所述的碳组合物，其中颗粒碳组合物具有约1微米至约50微米的直径。12.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的碳组合物，其中所述硅基材料至少部分地存在于所述碳材料的孔结构内。13.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的碳组合物，其中所述碳材料包含按所述碳材料的重量计约25％至65％的硅。14.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的碳组合...

【专利技术属性】
技术研发人员：尼古拉斯，
申请(专利权)人：思攀气凝胶公司，
类型：发明
国别省市：