一种纳米硅复合颗粒、负极片和固体锂电池制造技术

本发明专利技术涉及电池材料技术领域，公开了一种纳米硅复合颗粒、负极片和固体锂电池，所述纳米硅复合颗粒为N

【技术实现步骤摘要】
一种纳米硅复合颗粒、负极片和固体锂电池


[0001]本专利技术涉及电池材料
，更具体地说，本专利技术是一种纳米硅复合颗粒、负极片和固体锂电池。

技术介绍

[0002]硅(Si)具有很高的理论容量(3579mAh/g)，被认为是最有前途的固体锂电池负极材料之一，固体锂电池能量密度高，是下一代锂电池产品开发的优选。使用硅基负极的全固态锂电池，能量密度将远高于现在的液体锂离子二次电池，可避免锂枝晶的发生，安全性能好。但是硅材料在持续的充放电中显著的体积膨胀和表面固体电解质膜(SEI)持续增长会消耗自由锂离子，导致电池性能迅速下降。
[0003]共价有机骨架多孔材料COFs由于其高孔隙率和可调节的物理化学性能，近年来，COFs与锂电池的结合引起了化学和材料科学界的广泛关注，因为有序的多孔骨架机械强度高，可以在没有大体积变化的情况下实现锂离子的快速传输和储存。公开号为CN112736245A的中国专利技术专利公开了一种锂离子电池负极材料及其制备方法和应用，该锂离子电池负极材料通过含有共价有机骨架材料的分散液在集流体表面均匀成膜，该锂离子电池本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用作锂电池负极材料的纳米硅复合颗粒，其特征在于，所述纳米硅复合颗粒为N
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P
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COF
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GO修饰的纳米硅复合颗粒，COF和GO负载在硅纳米粒子表面，N和P共掺杂于COF、GO内部。2.根据权利要求1所述的一种用作锂电池负极材料的纳米硅复合颗粒，其特征在于，其制备方法包括以下步骤：将硅纳米粒子、磷源材料、氮源材料、氧化石墨烯分散在有机溶剂中，常温下超声；将得到的混合溶液加入Pyrex管中，调节pH为5～6，再次于常温下超声混合，然后在液氮中快速冷冻，通过解冻循环进行脱气；将Pyrex管进行加热，过滤后对沉淀物洗涤，除掉表面的杂质，再进行真空烘干并真空烧结；待冷却至室温后，将得到的粉末进行球磨，制得所述纳米硅复合颗粒。3.根据权利要求2所述的一种用作锂电池负极材料的纳米硅复合颗粒，其特征在于，所述的硅纳米粒子的粒径为50～500nm；所述硅纳米粒子、磷源材料、氮源材料、氧化石墨烯质量比为（30～40）：（0.001～0.003）：（0.001～0.003）：（0.5～2.0）；所述有机溶剂包含溶剂a和溶剂b，溶剂a和溶剂b的体积比为2～3：0.5～1；所述常温下超声时长为40～60分钟；所述调节pH为5～6所用溶剂为醋酸、柠檬酸、酒石酸、苹果酸中的一种；所述pH调节后于常温下超声混合时长为20～40分钟；所述在Pyrex管中的加热温度为80～120℃，加热时长为24～60小时；所述过滤后的洗涤溶剂为去离子水、乙醇；所述真空烘干温度为60℃，所述真空烘干时间为4～6小时，所述真空烧结温度为300～400℃，所述真空烧结时间为8～12小时；所述球磨时间为10～30分钟。4.根据权利要求3所述的一种用作锂电池负极材料的纳米硅复合颗粒，其特征在于，所述磷源材料为一种或多种磷酸酯；所述氮源材料为丙烯酰胺、聚丙烯酰胺、N
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对羟苯基丙烯酰胺、异丙基丙烯酰胺和N
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【专利技术属性】
技术研发人员：宫娇娇，陈军，黄建根，郑利峰，
申请(专利权)人：万向一二三股份公司，
类型：发明
国别省市：