硅碳复合材料及其制备方法和应用、锂离子电池用负极及锂离子电池技术

本发明专利技术提供一种能够提高充放电循环稳定性的硅碳复合材料及其制备方法与应用、锂离子电池用负极以及锂离子电池。该硅碳复合材料具有多层结构，从内到外依次具备硅内核、金属硅化物层、碳化硅层和碳层。碳化硅层和碳层。碳化硅层和碳层。

【技术实现步骤摘要】
硅碳复合材料及其制备方法和应用、锂离子电池用负极及锂离子电池


[0001]本专利技术涉及锂离子电池电极材料
，具体涉及一种硅碳复合材料及其制备方法与应用、使用该硅碳复合材料的锂离子电池用负极及锂离子电池。

技术介绍

[0002]当前，锂离子电池广泛应用于电动汽车和移动电子设备，占据主导地位。与其它储能器件相比，锂离子电池具有高电压和大能量密度的突出优点。虽然其循环寿命并不是非常理想，但是能够满足实际的使用需求。然而，目前绝大多数商用锂离子电池仍然使用低理论比容量的石墨(372mAh/g)作为负极材料，严重限制了锂离子电池的应用前景。与石墨相比，硅负极材料具有超高的理论比容量(4200mAh/g)，能够显著地提高锂离子电池的能量密度。此外，硅还具备储量丰富和工作电压较低的优点。但是，硅存在两个严重问题：(1)储锂过程体积变化巨大，会导致活性材料粉化、碎裂、与集流体失去有效的电接触，并会导致固态电解质界面(SEI)膜反复生长和破裂，最终使得容量迅速衰减；(2)硅的电子导电率低，作为电极材料会影响倍率性能。
[0003]对于硅负极材料的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种硅碳复合材料，其特征在于，具有多层结构，从内到外依次具备硅内核、金属硅化物层、碳化硅层和碳层。2.根据权利要求1所述的硅碳复合材料，其特征在于，所述金属硅化物层为NiSi2层。3.一种硅碳复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将硅源和金属源分散和溶解于溶剂中，搅拌后进行加热处理直至溶剂蒸发，得到固体粉末；(2)将步骤(1)得到的固体粉末在非活性气氛中进行第一煅烧；(3)将步骤(2)中煅烧后得到的固体粉末与碳源分散和溶解于去离子水中，搅拌后进行加热处理以使去离子水蒸发，得到固体粉末；(4)将步骤(3)得到的固体粉末在非活性气氛中进行第二煅烧，得到硅碳复合材料。4.根据权利要求3所述的硅碳复合材料的制备方法，其特征在于，所述硅碳复合材料具有多层结构，从内到外依次...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨立，陈继章，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：