一种锂离子电池多孔硅/碳复合负极材料及其制备方法、锂离子电池技术

本发明专利技术提供了一种硅碳复合材料，由多孔硅骨架、石墨/碳纳米管复合材料和有机碳源经热处理后得到。本发明专利技术制备的具有特定核

【技术实现步骤摘要】
一种锂离子电池多孔硅/碳复合负极材料及其制备方法、锂离子电池


[0001]本专利技术属于硅碳复合材料
，涉及一种硅碳复合材料及其制备方法、锂离子电池，尤其涉及一种锂离子电池多孔硅/碳复合负极材料及其制备方法、锂离子电池。

技术介绍

[0002]锂离子电池由于具有开路电压高、能量密度大、自放电率小以及无污染等优点而被广泛应用于电子设备、电动交通、航空航天、军事、医学等领域。随着便携式电子产品的迅猛发展，对锂离子电池(LIB)的体积能量密度和质量能量密度提出了更高的要求。目前，商业化的锂离子电池主要采用碳素材料作为负极，石墨由于其层状结构利于锂离子的嵌入和脱出而得到了最广泛的应用。然而石墨的理论比容量仅为372mAh/g，相对较低，已经无法满足日益增长的高容量、高功率需求。因此，寻找取代商业化石墨负极的更高容量电极材料，成为锂离子电池负极研究的重要探索方向。
[0003]硅材料由于其较高的理论比容量(4200mAh/g)以及放电电位低、自然储量丰富等优势，成为替代石墨的最有潜力的锂离子电池负极材料。然而，在锂离子嵌入和脱出过程中，硅材本文档来自技高网...

【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，由多孔硅骨架、石墨/碳纳米管复合材料和有机碳源经热处理后得到。2.根据权利要求1所述的硅碳复合材料，其特征在于，所述多孔硅骨架包括类球形多孔硅骨架；所述球形多孔硅骨架的粒径为1～10μm；所述球形多孔硅骨架内部和外部均具有多孔结构；所述球形多孔硅骨架内部具有鸟巢状、蜂窝状和网状多孔结构中的一种或多种；所述球形多孔硅骨架的孔径为15～32m2/g。3.根据权利要求1所述的硅碳复合材料，其特征在于，所述多孔硅骨架具有粗糙的表面形貌；所述多孔硅骨架表面具有堆叠的硅颗粒；所述多孔硅骨架内部具有部分中空状；所述石墨/碳纳米管复合材料中，所述石墨的质量比例为10％～90％；所述有机碳源包括有机碳源溶液。4.根据权利要求1所述的硅碳复合材料，其特征在于，所述硅碳复合材料具有包覆结构；所述硅碳复合材料以多孔硅骨架为核，以包覆在所述多孔硅骨架表面的石墨/碳纳米管复合材料和无定型碳为壳层；所述多孔硅骨架与所述石墨/碳纳米管复合材料的质量比为1％～90％；所述多孔硅骨架与所述无定型碳的质量比为1％～90％；所述壳层的厚度为10～200nm。5.根据权利要求1所述的硅碳复合材料，其特征在于，所述硅碳复合材料包括多孔硅骨架，复合在多孔硅骨架内部的无定形碳以及复合在多孔硅骨架表面的石墨/碳纳米管复合材料和无定型碳；所述无定形碳部分填充在多孔硅骨架内部的孔隙中；所述多孔硅骨架内部具有孔隙空间；所述硅碳复合材料具有类球形形貌；所述硅碳复合材料的粒径为1～15μm；所述硅碳复合材料为硅复合负极材料。6.一种硅碳复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将硅铝合金颗粒和酸进行反应后，得到硅粉末；2)将上述步骤得到的硅粉末、石墨/碳纳米...

【专利技术属性】
技术研发人员：李宏亮，鞠署元，牛庆荣，
申请(专利权)人：山东海科创新研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：