一种硅碳复合材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种硅碳复合材料及其制备方法和应用，所述硅碳复合材料采用核壳结构，其中，所述核壳结构的内核包括填充有金属氧化物的多孔硅颗粒，所述核壳结构的外壳包括包覆在所述多孔硅颗粒表面的有机金属化合物及其无定形碳；本发明专利技术在降低膨胀、提升电子导电率的同时，明显改善了材料之间的相容性和结构稳定性，适合应用于锂离子电池改善其循环性能和提升能量密度。提升能量密度。提升能量密度。

【技术实现步骤摘要】
一种硅碳复合材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于锂离子电池材料制备领域，具体涉及一种硅碳复合材料，本专利技术还涉及了硅碳复合材料的制备方法和应用。

技术介绍

[0002]硅碳材料自身虽然具有高能量密度表现，但是由于充放电过程中的膨胀大，造成其循环性能恶化，因此需要通过降低膨胀来提升其循环和功率性能。
[0003]目前提升硅碳材料功率性能、降低硅碳材料膨胀的措施主要包括：掺杂电子导电率高的金属或氧化物、在硅碳材料的内核或外壳进行包覆掺杂，降低满电膨胀，或采用新的制备方法来提升材料之间的结合力降低膨胀和提升循环性能，虽然这些方法在理论上可以改善硅碳材料的电子导电性、提升材料的功率性能，然而在实际实施时会发现，现有技术中的大多数方案通常会存在材料之间结合力较差的缺陷，进而会明显影响其应用电池的循环性能，最终也导致硅碳材料的高能量密度表现无法充分得到体现。
[0004]为此，本申请人希望寻求技术方案来对以上技术问题进行改进。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种硅碳复合材料及其制本文档来自技高网...

【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，所述硅碳复合材料采用核壳结构，其中，所述核壳结构的内核包括填充有金属氧化物的多孔硅颗粒，所述核壳结构的外壳包括包覆在所述多孔硅颗粒表面的有机金属化合物及其无定形碳。2.根据权利要求1所述的硅碳复合材料，其特征在于，所述内核占所述核壳结构的重量份比例为80
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99wt％，所述外壳占所述核壳结构的重量份比例为1
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20wt％。3.根据权利要求1所述的硅碳复合材料，其特征在于，所述金属氧化物选自氧化铜、氧化镍、氧化铝、氧化铁中的一种或任意几种的混合。4.根据权利要求1所述的硅碳复合材料，其特征在于，所述有机金属化合物选自异丙醇铝、聚丙烯酸钠、4
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羟基苯甲酸钠、五甲基环戊二烯三氯化钛、钛酸正丁酯、硬脂酸锌中的一种或任意几种的混合。5.一种根据权利要求1
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4之一所述硅碳复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下操作步骤：S1)、将金属氧化物和预先准备的多孔纳米硅分别添加到有机溶剂中分散均匀，经喷雾干燥后得到硅基前驱体材料A，其中，金属氧化物：有机溶剂：多孔纳米硅的质量比为1
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50:500
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2000:100；S2)、将有机金属化合物添加到树脂溶液中分散均匀，然后添加步骤S1)得到的前驱体材料A，经过滤、干燥和高温碳化后，得到所述硅碳复合材料；其中，有机金属化合物：树脂：前驱体材料A的质量比为0.5
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【专利技术属性】
技术研发人员：刘登华，陈英楠，孙梦奇，刘殿忠，高明亮，
申请(专利权)人：东营胜华盈创新材料有限公司胜华新材料集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：