一种表面多孔微小中空球体硅碳负极材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种表面多孔微小中空球体硅碳负极材料及其制备方法，包括氧化亚硅中空球体，球体表面为多孔结构，构成中空球体的氧化亚硅表面具有炭包覆层，其制备方法主要包括如下步骤：步骤一、将氧化亚硅粉加入聚偏二氯乙烯乳液中搅拌分散制得浆料；步骤二、以聚苯乙烯微球为芯物质，其外包裹步骤一制备的浆料进行造粒，并干燥，获得球状颗粒；步骤三、对球状颗粒进行高温碳化，使聚苯乙烯微球和聚偏二氯乙烯受热分解形成炭包覆层。该方法利用高温碳化，将聚苯乙烯微球与聚偏二氯乙烯分解，形成空心结构和多孔，并形成炭包覆层，避免了传统工艺会产生污染的问题，本发明专利技术工艺仅仅只搅拌、造粒、碳化三个步骤，工艺简单，易于实现。易于实现。易于实现。

【技术实现步骤摘要】
一种表面多孔微小中空球体硅碳负极材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及电池材料领域，具体涉及一种表面多孔微小中空球体硅碳负极材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着时代的需求飞速发展，锂离子电池的能量密度以每年7
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10％的速率提升。根据《节能与新能源汽车技术路线图》，纯电动器车动力电池的能量密度目标为350Wh/kg。硅在常温下可与锂合金化，理论比容量高达3572mAh/g，远高于商业化石墨理论比容量，硅元素储量丰富，成本低、环境友好，因而硅负极是最具潜力的下一代锂离子电池负极材料之一。
[0003]然而，硅在充放电过程中存在严重的体积膨胀(～300％)，其巨大的体积效应及较低的电导率限制了硅负极的商业化应用。
[0004]为了克服这些缺陷，技术人员采用SiO进行炭包覆得到SiO
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C复合材料，在Si/C复合体系中，Si颗粒作为活性物质，提供储锂容量，但是硅碳材料在应用过程中还是存在体积膨胀过大问题以及保液性能差的问题。过大的体积膨胀严重影响电池的安全性能，而负极材料保液性能不好本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种表面多孔微小中空球体硅碳负极材料，其特征在于，包括氧化亚硅中空球体，球体表面为多孔结构，构成中空球体的氧化亚硅表面具有炭包覆层；其制备方法主要包括如下步骤：步骤一、将氧化亚硅粉加入聚偏二氯乙烯乳液中搅拌分散制得浆料；步骤二、以聚苯乙烯微球为芯物质，其外包裹步骤一制备的浆料进行造粒并干燥，获得球状颗粒；步骤三、对步骤二中球状颗粒进行高温碳化，使聚苯乙烯微球和聚偏二氯乙烯受热分解形成炭包覆层，得到炭包氧化亚硅表面多孔微小中空球体结构。2.根据权利要求1所述的一种表面多孔微小中空球体硅碳负极材料，其特征在于，氧化亚硅中空球体表面多孔结构的孔隙率为1％～20％。3.根据权利要求1所述的一种表面多孔微小中空球体硅碳负极材料的制备方法，其特征在于，在步骤一中，氧化亚硅粉末占比为30
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60％wt，作为芯物质表面的壳体活性物质材料，中值粒径D50：2
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10um，比表面积2
‑4㎡
/g，纯度≥99.9％，首次库伦效率75％
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88％，首次放电克容量1000
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1800mAh/g，振实密度0.8
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1.0g/cm3。4.根据权利要求3所述的一种表面多孔微小中空球体硅碳负极材料的制备方法，其特征在于，聚偏二氯乙烯乳液作为材料粘结剂及表面包覆碳源，其固体含量45％
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60％，密度1.0
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1.26g/cm3，粘度40
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60mpa
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s。5.根据权利要求4所述的一种表面多孔微小中空球体硅碳负极材料的制备方法，其特征在于，将氧化亚硅粉和聚偏二氯乙烯乳液放入真空行星搅拌机中进行搅拌分散，分散转速1000
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2600r/min，公转转速10
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50r/min，...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩峰，彭渊敏，韩少峰，郭峰，
申请(专利权)人：赣州市瑞富特科技有限公司，
类型：发明
国别省市：