【技术实现步骤摘要】
一种氮掺杂硅基复合材料及其制备方法和应用
[0001]本专利技术涉及锂离子电池
，具体而言，涉及一种氮掺杂硅基复合材料及其制备方法和应用。
技术介绍
[0002]锂离子电池自20世纪九十年代前后诞生以来发展非常迅速，更高能量密度的锂离子电池的研发日益迫切，其关键技术是提高电极材料的容量。目前研究开发的主流正极材料，其理论比容量均不超过374mAh/g，这意味着为了提高整体电池的容量，我们必须将目光聚集到负极材料中。在锂离子电池负极材料领域中，石墨实际比容量接近其理论容量，迫切需要探索开发高容量的负极材料。硅基材料以其无可比拟的容量优势引起了全世界众多研究者的广泛注意，与石墨相比，硅基材料拥有10倍以上的理论容量，因此备受关注，相关方面的研究也很多。
[0003]但硅基材料存在的最大问题即为充放电过程中巨大的体积膨胀，并由此引发的材料破碎，电极结构不稳等造成容量急剧下降。怎样解决硅基材料存在的这一问题，从而使其成为替代石墨的负极材料是近年来研究的热点。而针对硅负极材料体积膨胀造成循环稳定性下降的特点，有必要开发出...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种氮掺杂硅基复合材料，其特征在于，包括具有多孔结构的纳米硅核，以及，至少部分包覆在所述纳米硅核外表面上的具有多孔结构的氮掺杂碳层。2.根据权利要求1所述的氮掺杂硅基复合材料，其特征在于，所述氮掺杂硅基复合材料在0.1C下的首效≥86％；优选地，所述氮掺杂硅基复合材料在1C下循环500次的容量保持率≥93％。3.如权利要求1或2所述的氮掺杂硅基复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将氧化亚硅、苯胺、氧化剂和有机溶剂混合超声后进行氧化聚合反应，待所述氧化聚合反应完成后固液分离，得到聚苯胺包覆氧化亚硅的复合材料；将所述复合材料进行热处理，使所述复合材料中的氧化亚硅发生歧化反应生成纳米硅和二氧化硅，并使所述复合材料中的聚苯胺发生碳化反应，形成氮掺杂碳层；待所述热处理完成后，得到热处理后材料；将所述热处理后材料置于氢氟酸中浸泡，刻蚀所述热处理后材料中的二氧化硅；待所述刻蚀完成后，得到所述氮掺杂硅基复合材料。4.根据权利要求3所述的氮掺杂硅基复合材料的制备方法，其特征在于，所述氧化亚硅、所述苯胺和所述氧化剂的摩尔比为1：0.2～2...
【专利技术属性】
技术研发人员：王恩杰，王文超，杨红新，
申请(专利权)人：蜂巢能源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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