一种硬碳包覆纳米硅氧化物复合负极材料及其制备方法技术

技术编号:37344802 阅读:23 留言:0更新日期:2023-04-22 21:37
本发明专利技术涉及锂离子电池电极材料技术领域,提出了一种硬碳包覆纳米硅氧化物复合负极材料及其制备方法,所述复合负极材料具有核壳结构,所述核壳结构的内核包括纳米硅/金属氧化物复合体,外壳包括硬碳;所述复合负极材料中外壳的质量为复合负极材料质量的10

【技术实现步骤摘要】
一种硬碳包覆纳米硅氧化物复合负极材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及锂离子电池电极材料
,具体的,涉及一种硬碳包覆纳米硅氧化物复合负极材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]硅碳材料以其能量密度高(1200

2000mAh/g),材料来源广泛等优点成为高能量密度电池首选负极材料,但是其体积膨胀大(300%)、低温性能偏差等限制其广泛应用。而硬碳材料以其零膨胀、低温性能优异,循环性能优异等优点而应用于48V/HEV等高倍率电池领域,但是其比容量(300mAh/g)和压实密度(1.0g/cm3)较低,仅可以在特定领域使用。如果将硅碳材料与硬碳复合,不但可以降低膨胀、改善低温,而且可以提升能量密度。如专利申请号202210704738.0公开了硬碳稳定锂硅合金负极及电池,其主要通过向LiSi合金负极中引入硬碳,形成一个均匀且几乎无应力集中的连续体,富锂相Li15Si4、LiC6编织成的三维导锂导电网络可以有效增大电极的活性面积,优化电极的动力学性能,提升电池的长循环性能。但是该方案制备得到的负极材料存在功率性能偏差本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种硬碳包覆纳米硅氧化物复合负极材料,其特征在于,所述复合负极材料具有核壳结构,所述核壳结构的内核包括纳米硅/金属氧化物复合体,外壳包括硬碳;所述复合负极材料中外壳的质量为复合负极材料质量的10

50%。2.根据权利要求1所述的一种硬碳包覆纳米硅氧化物复合负极材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:S1、将纳米硅、金属盐混合后碳化,得到纳米硅/金属氧化物复合材料;S2、向有机溶剂中加入硬碳前驱体和纳米硅/金属氧化物复合材料混合后,得到混合物;S3、通入氧化性气体后,碳化得到硬碳包覆纳米硅氧化物复合负极材料。3.根据权利要求2所述的一种硬碳包覆纳米硅氧化物复合负极材料的制备方法,其特征在于,所述S1中金属盐包括三(2

甲基丙基)铝、三异丁基铝、氧化硼酸铝、三异丙氧基氯化钛、羰基钛、柠檬酸铁铵、碳酸二羟基二氧二锆中的一种。4.根据权利要求2所述的一种硬碳包覆纳米硅氧化物复合负极材料的制备方法,其特征在于,所述S1中纳米硅与金属盐的质量比为100:1

10。5.根据权利要求2所述的一种硬碳包覆纳米硅氧化物复合负极材料的制备方法,其特征在于,所述S2中纳米硅/金属氧化物复合材料、硬碳前驱体和有机溶剂的质量比为100:...

【专利技术属性】
技术研发人员:宋志涛陈佐川孙洪刚胡志林陈飞
申请(专利权)人:河北坤天新能源股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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