一种导电碳材料包覆硅或其氧化物的核壳结构及其制备制造技术

本发明专利技术公开了一种导电碳材料包覆硅或其氧化物的核壳结构及其制备。该核壳结构是以硅或其氧化物为核、导电碳材料为壳的亚/微米颗粒，导电碳材料的粒径为0.05～15μm；厚度为5～200nm，其重量占核壳结构总重量的0.5～15wt%。本方法是在粘接剂溶液的作用下，将0.05~15μm硅或其氧化物颗粒组装成粒径为30~300μm的二次颗粒，在高填料高径比（3≤H/D≤10）的流化床中，实现硅或其氧化物颗粒的稳定流化和导电碳材料的均匀包覆。本发明专利技术导电碳材料能均匀、完整的包覆硅或其氧化物，提高材料导电性、电池的倍率和循环性能，降低电池成本，碳源气体廉价易得，转化率高，在电化学行业具有广泛的应用前景。泛的应用前景。泛的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种导电碳材料包覆硅或其氧化物的核壳结构及其制备


[0001]本专利技术涉及一种导电碳材料包覆硅或其氧化物的核壳结构及其制备方法，属于新能源材料及其制备


技术介绍

[0002]近年来，随着化石能源的消耗以及随之而来越来越严重的能源问题和环境问题，使得开发并利用无污染可再生的能源以逐步取代化石能源成为现代社会能源发展的重中之重。我们国家也提出了争取“2030年碳达峰，2060年碳中和”的双碳目标。为此，以可再生能源（例如太阳能，核能，风能，水能等）获取的电能为主体的新型能源形式在能源消耗中的占比将不断提高。然而，通过可再生能源的途径获得的电能具有很强的地域性，时效性。因此，需要对可再生能源进行分布式、移动式的存储以实现能源供需关系的平衡，从而提高可再生能源利用效率。电池作为一种电能和化学能转化的载体，能够高效的将电能以化学能的形式储存于体系内，在能源的分布式移动式存储与应用中具有巨大的前景。其中，锂离子电池作为一类二次电池，以其高的质量能量密度以及体积能量密度，在电化学储能、电动汽车以及消费电子市场中均有广泛的应用。因此，发展具有高能量本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种导电碳材料包覆硅或其氧化物的核壳结构的制备方法，其特征在于该方法包括如下步骤：步骤1）颗粒组装：在粘接剂溶液的作用下，将0.05~15μm的硅或其氧化物颗粒组装成粒径在30~300μm的二次颗粒；步骤2）流化床CVD碳包覆：将步骤1）得到的二次颗粒装填入流化床反应器中，在惰性气体中加热至反应温度；待温度恒定后，通入碳源气体或碳源气体与惰性气体混合气体，在二次颗粒的流化状态下，对颗粒表面进行化学气相沉积包覆导电碳材料，恒温反应一段时间后停止通入碳源气体；其中装填于流化床反应器中的二次颗粒的静止高度H为流化床直径D的3～10倍，即3 ≤ H/D ≤ 10；步骤3）产品收集：将步骤2）得到的流化碳包覆材料在惰性气氛中降至室温，再将产品放入振筛机、气流粉碎机中进行破碎分离，得到粒径尺寸为0.05～15μm的导电碳材料包覆硅或其氧化物的核壳结构。2.根据权利要求1所述的一种导电碳材料包覆硅或其氧化物的核壳结构的制备方法，其特征在于：步骤1）所述的粘接剂溶液是聚乙二醇、聚乙烯醇、聚乙烯醇缩丁醛酯、葡萄糖、多聚糖或多羟基醇溶液；其中，粘接剂溶液的质量占整个二次颗粒的0.05～15wt%。3.根据权利要求1所述的一种导电碳材料包覆硅或其氧化物的核壳结构的制备方法，其特征在于：步骤1）中所述将0.05～15μm的硅或其氧化物颗粒组装成粒径在30～300μm的二次颗粒的方法，是流化床造粒方法、喷雾造粒方法以及其他能够均匀得到满足条件的二次颗粒的方法中一种或几种。4.根据权利要求1所述的一种导电碳材料包覆硅或其氧化物的核壳结构的制备方法，其特征在于：步骤2）中所述的反应温度为650～1050℃；所述惰性气体为氮气、氩气或二者的混合物。5.根据权利要求1所述的一种导电碳材料包覆硅或其氧化物的核壳结构的制备方法，其特征在于：...

【专利技术属性】
技术研发人员：林贤清，张玉鹏，邓军，孟星华，李翠丽，任春雷，傅强，吴鑫娣，
申请(专利权)人：常州硅源新能材料有限公司，
类型：发明
国别省市：