一种基于富硅生物质原料的硅碳负极材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种基于富硅生物质原料的硅碳负极材料及其制备方法，属于锂离子电池技术领域，利用富硅生物质作为硅源和碳源，经过高温热解后，再利用金属热还原生物质中的二氧化硅制备得到硅碳复合材料。制备的硅碳复合材料具有合适的比表面积，结构稳定，在应用于锂离子电池负极材料时具备优异的电化学性能。该方法原材料来源广泛，成本低廉，且制备过程简单，具有很好的商业化前景。具有很好的商业化前景。具有很好的商业化前景。

【技术实现步骤摘要】
一种基于富硅生物质原料的硅碳负极材料及其制备方法


[0001]本专利技术属于锂离子电池制造
，具体涉及一种基于富硅生物质原料的硅碳负极材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]锂离子动力电池由于其能量密度大、循环寿命长、工作电压高等优势受到了大家的广泛关注。而随着社会科技的快速发展，尤其新能源产业的蓬勃发展，这对电池的能量密度、安全性、循环寿命及成本有了更高的要求。在锂离子电池的负极材料中，硅材料具有极高的理论比容量(3579mAh/g)，这远远高于目前广泛使用的石墨负极材料(372mAh/g)，因此受到了大家的广泛关注。但目前生产硅材料的方法主要碳还原法、溶胶
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凝胶法、气相沉积法等，存在耗能高、条件苛刻、成本昂贵、步骤复杂、工艺要求高等缺点，会大大限制硅材料的大规模制备和应用。
[0003]富硅生物质中含有较多的硅资源，如芦苇、水稻、甘蔗、玉米杆等植物，且生物质来源广泛，成本低廉。生物质中含硅相主要以硅胶和多聚硅酸为主，在高温下可生成SiO2，采用金属单质可以有效将其还原，得到具备多孔结构的硅碳复合材料。现有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于富硅生物质原料的硅碳负极材料，其特征在于，该硅碳复合材料以来源广泛和成本低廉的富硅生物质材料作为原料，包括Si和C元素。2.一种如权利要求1所述的一种基于富硅生物质原料的硅碳负极材料的制备方法，通过CO2增强反应动力学和热缓冲剂NaCl保障金属热还原过程中体系热稳定性得到高性能的硅碳复合负极材料，其特征在于，包括以下步骤：(1)将富硅生物质原材料用纯水洗脱杂质后置于鼓风干燥箱进行干燥处理，所述干燥温度为80
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110℃，干燥时间为12
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24h；(2)将干燥后的富硅生物质原材料进行粉碎、过筛处理；(3)将粉碎后的原材料在一定温度下和二氧化碳气氛下进下高温热解得到预热解粉末；(4)将(3)中得到的预热解粉末、Mg粉和热缓冲剂NaCl粉末混合均匀后放进充满惰性气氛保护下于一定温度下保温一段时间，以进行镁热还原反应；(5)将(4)中得到粉末产物进行酸洗，然后清洗、过滤、干燥得到最终产物硅碳复合材料。3.根据权利要求2所述的一种基于富硅生物质原料的硅碳负极材料的制备方法，其特征在于，步骤(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：张磊，李骕，范鑫铭，雷勋惠，林杭，
申请(专利权)人：湖南钠能时代科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：