一种高功率硅碳负极复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高功率硅碳负极复合材料及其制备方法，涉及锂离子电池材料制备技术领域。高功率硅碳负极复合材料为核壳结构，内核为纳米硅

【技术实现步骤摘要】
一种高功率硅碳负极复合材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及锂离子电池材料制备
，特别是涉及一种高功率硅碳负极复合材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]硅碳材料以其比容量高、材料来源广泛等优点而应用于高比能量密度锂离子电池，但是其满电膨胀高、循环性能差造成其仅仅应用于电动工具，数码等领域，无法应用于EV等领域。而造成其硅碳材料膨胀较大的原因为砂磨法制备出的硅碳材料的硅晶粒较大(约20nm)造成其循环性能较差，而改善循环性能降低膨胀需要从降低硅晶粒的尺寸入手。硅烷裂解法制备硅碳材料的纳米硅具有硅晶粒小(2
‑
3nm)，膨胀低、循环性能好等优点，但是多孔碳结构的功率性能偏差，降低其倍率性能。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种高功率硅碳负极复合材料及其制备方法，通过采用气体雾化法在其多孔金属碳化合物中沉积纳米硅，并通过气体雾化法在其表面沉积有机锂盐，提升硅碳复合材料的功率性能、循环性能。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0005]本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高功率硅碳负极复合材料，其特征在于，所述高功率硅碳负极复合材料为核壳结构，内核为纳米硅
‑
多孔金属碳纤维复合材料，外壳由有机锂盐和无定形碳组成；所述高功率硅碳负极复合材料中外壳的含量为5
‑
15wt％；所述内核中多孔金属碳纤维与纳米硅的质量比为20
‑
80:20
‑
80；所述多孔金属碳纤维中金属的含量为20
‑
30％；所述外壳中有机锂盐与无定形碳的质量比为10
‑
30:70
‑
90。2.根据权利要求1所述的高功率硅碳负极复合材料，其特征在于，所述多孔金属碳纤维的制备方法包括以下步骤：将丙烯腈和有机金属化合物溶于有机溶剂中混合均匀得到纺丝液，静电纺丝得到纳米有机金属碳纤维；将所述纳米有机金属碳纤维在惰性气氛下750
‑
850℃烧结1
‑
6h，得到所述多孔金属碳纤维。3.根据权利要求2所述的高功率硅碳负极复合材料，其特征在于，所述静电纺丝的条件为：电压15
‑
25kV，推注速度0.1
‑
1mm/min，接收距离15
‑
25cm；所述有机金属化合物为乙酰丙酮锆、锆酸四丁酯、钒酸锆、异辛酸锆中的一种；所述有机溶剂为N,N
‑
二甲基甲酰胺；所述丙烯腈和有机金属化合物的质量比为100:1
‑
10；所述纺丝液中丙烯腈的浓度为10
‑
30wt％。4.一种权利要求1所述的高功率硅碳负极复合材料的制备方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛永，郝宇，张文杰，赵珍，
申请(专利权)人：内蒙古欣源石墨烯科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：