一种氮磷共掺杂碳包覆改性氧化亚硅负极材料的制备方法技术

本发明专利技术涉及锂离子电池负极材料技术领域，尤其是涉及一种氮磷共掺杂碳包覆改性氧化亚硅负极材料的制备方法。包括以下步骤：将氧化亚硅与碱金属化合物和/或碱土金属化合物进行球磨混合，将混合物在保护性气氛下进行热处理，得到改性氧化亚硅；在低温下，将改性氧化亚硅分散在磷源溶液中，然后加入含氮碳源，混合得到溶液A；向磷源溶液中加入氧化剂，搅拌均匀后得到溶液B，将溶液B加入溶液A中进行原位聚合反应；将得到的产物进行洗涤干燥后在保护性气氛下进行热处理，研磨粉碎得到氮磷共掺杂碳包覆改性氧化亚硅负极材料。该制备方法能耗低、安全可靠且制备得到的氮磷共掺杂碳包覆改性氧化亚硅负极材料具有出色的导电性和优异的电化学性能。的电化学性能。的电化学性能。

【技术实现步骤摘要】
一种氮磷共掺杂碳包覆改性氧化亚硅负极材料的制备方法


[0001]本专利技术涉及锂离子电池负极材料
，尤其是涉及一种氮磷共掺杂碳包覆改性氧化亚硅负极材料的制备方法。

技术介绍

[0002]锂离子电池具有能量密度高、寿命长、环境友好等特点，是当今最具吸引力的储能设备之一，在现代社会中发挥着越来越重要的作用。然而，到目前为止，大多数商业化的锂离子电池都采用石墨作为负极材料，理论比容量为372mAh/g，无法满足锂离子电池不断增长的能量密度要求。在新兴的锂离子电池负极材料中，硅基负极材料被认为是最有希望取代石墨的材料。单质硅材料的理论容量高达4200mAh/g，其理论容量接近石墨的十倍。单质硅具有脱锂电位相对较低(0.4V)、环境友好、资源丰富等优点。不过单质硅也存在生产成本高、体积膨胀变化大、本征导电率低等缺点。
[0003]相对而言氧化亚硅的理论容量只有2100mAh/g，但在锂化过程中体积变化较小。氧化亚硅还因其成本低廉、易于合成而被认为是极具潜力的单质Si的替代品。但氧化亚硅的体积膨胀问题仍会导致活性材料粉碎、电极崩解，以及固体电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氮磷共掺杂碳包覆改性氧化亚硅负极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将氧化亚硅与金属化合物进行球磨混合，得到混合物，将混合物在保护性气氛下进行热处理反应，得到改性氧化亚硅；所述金属化合物为碱金属化合物和/或碱土金属化合物；(2)在低温下，将步骤(1)得到的改性氧化亚硅分散在磷源溶液中，然后再加入含氮碳源，混合得到溶液A；(3)重新取磷源溶液，向其中加入氧化剂，搅拌均匀后得到溶液B，将溶液B加入到步骤(2)得到的溶液A中，进行原位聚合反应；(4)将步骤(3)原位聚合反应得到的产物进行洗涤干燥，之后在保护性气氛下进行热处理反应，研磨粉碎后得到氮磷共掺杂碳包覆改性氧化亚硅负极材料。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中金属化合物为碳酸钠、碳酸锂、碳酸钾、碳酸钙、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂、氧化铝、氧化镁、柠檬酸钠的一种或多种，步骤(1)中氧化亚硅和金属化合物的质量比为1：0.01
‑
0.8。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中热处理反应的反应温度为750
‑
900℃，反应时间为1
‑
24h。4.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈胜洲，陈榕桦，廖梓君，杨文彦，邹汉波，杨伟，
申请(专利权)人：广州大学，
类型：发明
国别省市：