一种硅碳负极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负极材料及其制备方法和应用，其中硅碳负极材料包括基体以及包覆在基体表面的两层包覆层，里层包覆层为碳包覆层，外层包覆层为高分子聚合物包覆层；基体包括多孔碳和硅颗粒。具体采用化学气相沉积法将硅烷气体与烯烃类气体的混合气体通入进行沉积，使得硅颗粒小于10nm，有利于降低循环过程中硅体积膨胀。然后进行碳包覆，第一次碳包覆在基体表面初步形成一层碳保护层，防止降温及取出粉料过程中高活性的纳米硅颗粒与空气接触发生自燃或爆炸。第二次碳包覆在破碎分级后新暴露的碳基体表面以及首次碳包覆不完整的表面处形成致密的碳保护层。最后进行高分子聚合物包覆，使得高分子聚合物包覆层和碳包覆层形成错位保护机制。层形成错位保护机制。层形成错位保护机制。

【技术实现步骤摘要】
一种硅碳负极材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于负极材料
，具体涉及一种硅碳负极材料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]目前锂电池硅负极材料有以下三种情况：1.以韩国三星SDI为代表的企业将硅材料纳米化，制成硅纳米颗粒、硅纳米线/管、硅纳米薄膜等结构；2.以日本信越化学、松下为代表的公司采用预锂化硅氧化物和碳材料复配制备硅负极材料；3.以中国上海杉杉、贝特瑞为代表的公司采用纳米硅与碳材料复合技术制备硅碳负极材料。
[0003]以上三种技术路线制备的硅负极材料可以明显的提升负极材料的克容量，但由于硅颗粒在充放电过程中较大的体积膨胀会导致电芯循环性能较差。
[0004]公开号为CN105680023A的专利公开了一种高倍率硅基复合材料的制备方法、负极材料和锂电池，并且其具体公开了按照质量比在所述多孔碳的内外表面均匀附着硅材料；对所述附着后的材料进行碳包覆处理，得到所述高倍率硅基复合材料。其虽然通过用碳材料一方面缓解其应变，一方面包覆其表面抑制其与电解液的副反应。并且其中的多孔结构还能够更好的缓和应变且缩短本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种硅碳负极材料，其特征在于，所述硅碳负极材料包括基体以及包覆在所述基体表面的两层包覆层，其中，里层包覆层为碳包覆层，外层包覆层为高分子聚合物包覆层；所述基体包括多孔碳和硅颗粒。2.如权利要求1所述的硅碳负极材料，其特征在于，所述高分子聚合物包覆层所用的高分子聚合物包括聚烯类、聚酯类、聚酰胺类、聚醚类等其中的一种或多种。3.如权利要求1所述的硅碳负极材料，其特征在于，所述多孔碳为软碳、硬碳、沥青基等其中的一种或多种，粒度为3～10μm，孔径大小为2～10nm。4.如权利要求1所述的硅碳负极材料，其特征在于，所述硅颗粒的粒径小于10nm。5.如权利要求1所述的硅碳负极材料，其特征在于，所述碳包覆层的厚度为10～1000nm。6.如权利要求1所述的硅碳负极材料，其特征在于，所述高分子聚合物包覆层的厚度为10～1000nm。7.一种如权利要求1所述的硅碳负极材料的制备方法，具体包括以下步骤：S1.采用化学气相沉积法将硅烷气体与烯烃类气体的混合气体沉积在多孔碳上，得到粉料I；S2.使用氩气将沉积后残留于沉积设备内的混合气体排出，然后通入甲烷或乙炔中的一种或多种气...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯佳，
申请(专利权)人：楚能新能源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：