一种锂离子电池负极用Fe掺杂的Si/C复合材料的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种锂离子电池负极用Fe掺杂的Si/C复合材料的制备方法，属于锂离子电池负极材料技术领域。本发明专利技术的技术方案，以ZIF

【技术实现步骤摘要】
一种锂离子电池负极用Fe掺杂的Si/C复合材料的制备方法


[0001]本专利技术涉及一种锂离子电池负极用Fe掺杂的Si/C复合材料的制备方法，属于锂离子电池负极材料


技术介绍

[0002]锂离子电池(LIBs)因具有高能量密度、长循环寿命和安全环保性而备受关注。为满足便携式电子设备和电动汽车不断增长的电力需求，LIBs的能量输出还需进一步提高。目前，LIBs应用最为广泛的负极材料为石墨，但其理论比容量仅有372mAh/g，难以满足未来工业储能的需求。硅因具有高理论容量(4200mAh/g)、低嵌/脱锂电位(0.2
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0.3V vs Li/ Li
+ )和储量丰富等优点，被认为是很有发展潜力的负极候选材料之一。然而，硅负极在合金反应中的体积膨胀高达300%，易导致活性物质严重粉碎，充放电循环寿命短。形成的固体电解质界面膜(SEI)造成阻抗增加、库仑效率降低和容量降低。此外，硅的本征电导率较低，阻碍了硅负极在充放电过程中的电荷转移。以上因素使硅负极材料的单独使用难以实现，限制了其在LIBs中的实际应用。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池负极用Fe掺杂的Si/C复合材料的制备方法，包括以下步骤：S1、将1.52~4.30质量份的硅纳米加入6.20~18.35质量份的N
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乙烯基酰胺类聚合物溶液中，搅拌使之混匀，用甲醇/乙醇洗涤，干燥，得到粉末状中间产物Si@N
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乙烯基酰胺类聚合物；S2、将3.34~4.25质量份Si@N
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乙烯基酰胺类聚合物、6.28~8.30质量份锌盐、1.85~2.60质量份铁盐、10.75~15.24质量份咪唑配体和100~200质量份溶剂加入反应容器中，搅拌使之混匀，静止放置20~23h；S3、继步骤S2，加入0.75~1.05质量份联吡啶，搅拌使之混匀，静止放置10~16h，分别用去离子水和甲醇/乙醇洗涤，干燥，得到十二面体结构的Fe掺杂Si
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ZIF8前驱体；S4、将前驱体放置于管式炉中，密闭，通入惰性气体，排除内部空气，升温至900~1100℃，保温2~4h，得到Fe掺杂的Si/C复合材料。2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池负极用Fe掺杂的Si/C复合材料的制备方法，其特征在于：步骤S2中，所述的咪唑配体的制备方法为，将20~30质量份2
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巯基
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甲基咪唑、0.5~3质量份丙烯酸铁、100~120质量份乙醇、1~4质量份三乙胺搅拌均匀，除去乙醇。3.根据权利要求1所述的一种锂离子电池负极用Fe掺杂的Si/C复合材料的制备方法，其特征在于：步骤S2中，所述的锌盐选自乙酸锌、氯化锌、硝酸锌、硫酸锌中的至少一种。4.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：张莹，赖兴强，朱强，李靖，张朋，王丽妮，司明月，贺冰倩，
申请(专利权)人：天能新能源湖州有限公司，
类型：发明
国别省市：