凝胶型硅基负极材料及其制备方法和应用以及锂离子电池技术

本发明专利技术公开了一种凝胶型硅基负极材料及其制备方法和应用以及锂离子电池。所述硅基负极材料包括导电聚合物凝胶和粉体硅源，其中导电聚合物凝胶为三维网状结构，粉体硅源表面被导电聚合物凝胶包覆且分散在导电聚合物凝胶的三维网状结构的骨架中。所述硅基负极材料制备方法包括导电聚合物在粉体硅源分散液中在超声条件下进行原位聚合的步骤。本发明专利技术所提供的硅基负极材料可以显著改善硅基负极材料的循环稳定性，应用于锂离子电池中可以提高锂电池的能量密度。池的能量密度。池的能量密度。

【技术实现步骤摘要】
凝胶型硅基负极材料及其制备方法和应用以及锂离子电池


[0001]本专利技术涉及锂离子电池领域，具体涉及硅基负极材料及其制备方法，以及该硅基负极材料在锂离子电池中的应用。

技术介绍

[0002]硅作为一种非常具有前景的锂电池负极材料，具有理论比容量高(4200mA
·
h
·
g-1
)、脱嵌锂电压平台(～0.4V vs Li
+
/Li)低、地壳储量丰富等优点。但硅作为半导体，导电性差，严重影响材料电学性能的发挥，且充放电过程中硅与Li
+
发生合金化反应，严重的体积膨胀导致了SEI膜不可控增长，引发电池容量的快速衰减，影响电池的使用寿命。
[0003]导电聚合物具有易合成、电导率高、稳定性好、环境无毒性和可逆的氧化还原特性等优点，近年来已经被广泛地应用在锂离子电池正极材料的改性研究中。CN102185140B采用聚苯胺等导电聚合物包覆磷酸铁锂正极材料，显著提升磷酸铁锂的导电性，改善了材料的综合电性能。CN110854363A公开了苯胺、噻吩、吡咯等与二硫化物制备的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种凝胶型硅基负极材料，其特征在于，所述硅基负极材料包括导电聚合物凝胶和粉体硅源，其中导电聚合物凝胶为三维网状结构，粉体硅源表面被导电聚合物凝胶包覆且分散在导电聚合物凝胶的三维网状结构的骨架中。2.根据权利要求1所述的硅基负极材料，其特征在于，所述的导电聚合物为有机酸掺杂的导电聚合物；所述有机酸选自植酸、柠檬酸、丁二酸、酒石酸中任意一种或多种。3.根据权利要求2所述的硅基负极材料，其特征在于，所述有机酸掺杂量，使有机酸与导电聚合物所用单体的摩尔比1:2-10。4.根据权利要求1所述的硅基负极材料，其特征在于，所述粉体硅源与所述导电聚合物以R(O)-O-Si键结合。5.根据权利要求1所述的硅基负极材料，其特征在于，所述硅基负极材料还包括添加剂，所述添加剂选自天然石墨、人造石墨、碳纳米管、炭黑中的任一种或多种。6.根据权利要求1或5所述的硅基负极材料，其特征在于，以所述硅基负极材料的总质量为基准，所述粉体硅源的含量为5％-75％，所述导电聚合物凝胶以导电聚合物计的含量为5％-95％，所述添加剂的含量为0-50％；优选地，所述硅基负极材料的总质量为基准，所述硅源的含量为5％-50％，所述导电聚合物凝胶以导电聚合物计的含量为5％-65％，所述添加剂的含量为30％-50％。7.根据权利要求1所述的硅基负极材料，其特征在于，所述粉体硅源的中值粒径为0.05-5.0μm；和/或，所述导电聚合物为聚苯胺、聚苯胺衍生物、聚噻吩、聚噻吩衍生物、聚吡咯、聚吡咯衍生物中任意一种或多种。8.权利要求1-7任一所述硅基负极材料的制备方法，包括：导电聚合物在粉体硅源分散液中在超声条件下进行原...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙赛，张丝雨，高焕新，董文芊，张同宝，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：