一种锂离子电池硅/碳/石墨复合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硅／碳／石墨复合负极材料及其制备方法，属于电化学电源领域。该复合负极材料由单质硅、石墨颗粒和无定形碳组成，其方法是将硅粉和石墨混合球磨。然后将球磨后的物料加入到碳水化合物溶液中，分散均匀后烘烤使溶剂挥发完全，直至形成浆状物质。再往形成的浆状物中加入浓硫酸，搅拌均匀，静置脱水炭化１－５小时。加水抽滤，洗涤，干燥、粉碎、过筛获得硅的含量范围为１０－８０ｗｔ％，石墨的含量范围为１０－６０ｗｔ％，碳余量复合负极材料。该方法操作工艺简单，成本低，所制得的硅／碳／石墨复合材料具有优异的充放电性能。

【技术实现步骤摘要】
一种锂离子电池硅/碳/石墨复合负极材料及其制备方法
本专利技术涉及一种锂离子电池硅/碳/石墨复合负极材料及其制备方法，属于电化学电源领域。
技术介绍
经过众多研究者的努力，实际应用的碳类负极材料目前已经几乎接近其理论容量376mAh/g，因此，要进一步提高锂离子电池的性能就必须采用新的，具有更高比容量的负极材料。有许多高容量的二元合金或金属间化合物可能作为负极材料使用，其中硅是最具吸引力的一种，因其具有原子量小，嵌锂量大(理论上形成Li22Si5的比容量可以达到4200mAh/g)和嵌锂电位低(小于0.5V)等特点。尽管硅具备这些优势，但在其实现商品化的过程中却遇到了诸多的问题，这些问题基本上都源于合金化时对硅的晶体结构的破坏，随后就会产生很大的体积膨胀，最终使硅颗粒粉化失效，循环性能恶化。解决这一问题通常有两种方法：一是在集流体上沉积(射频沉积或真空沉积)得到硅薄膜，这种方法的优点是电极中不需要添加其它组分，缺点是这种制备过程不适合于大规模生产，且当硅膜的厚度超过1微米后，锂离子的扩散距离增大，电阻-->和应力相应增加。二是制备含硅的复合材料，最常见的是硅/碳复合材料。硅/碳复合本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锂离子电池硅／碳／石墨复合负极材料，其特征在于该复合负极材料由单质硅、石墨颗粒和无定形碳组成。

【技术特征摘要】
1、一种锂离子电池硅/碳/石墨复合负极材料，其特征在于该复合负极材料由单质硅、石墨颗粒和无定形碳组成。2、按权利要求1所述的一种锂离子电池硅/碳/石墨复合负极材料，其特征在于该复合负极材料中单质硅的含量范围为10-80wt％，石墨颗粒的含量范围为10-60wt％，无定形碳余量。3、一种锂离子电池硅/碳/石墨复合负极材料的制备方法，其特征在于将硅粉和石墨混合后进行高能球磨，然后将球磨后的物料加入到碳水化合物饱和溶液中，分散均匀后烘烤使饱和溶液中溶剂挥发完全，直至形成浆状物质。再往形成的浆状物中加入浓硫酸，搅拌均匀，静置脱水炭化1-5小时，加水抽滤，洗涤，干燥、粉碎、过筛即可。4、按权利要求3所述的一种锂离子电池硅...

【专利技术属性】
技术研发人员：温兆银，杨学林，许晓雄，顾中华，徐孝和，
申请(专利权)人：中国科学院上海硅酸盐研究所，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]