一种硅碳负极材料的制备方法及硅碳负极及应用技术

本发明专利技术公开了一种硅碳负极材料的制备方法及硅碳负极及应用。其中，所述方法包括：包括：以含氮碱性碳源基体为碳源，制备二氧化硅包覆碳球的核壳结构复合材料；以二氧化硅包覆碳球的核壳结构复合材料为前驱体，进行镁热还原反应获得NC@Si纳米球。通过溶胶凝胶法将超细且高纯度SiO2量子点锚定在聚多巴胺(PDA)纳米球并通过镁热还原制备了NC@Si复合材料。考虑到法中碱度的提升会同步促进TEOS的水解缩聚产物尺寸的增加及其中SiO2含量的提升，引入含氮碱性碳源基体，基于Si基金属醇盐的水解机理和高分子位阻效应，改善了溶胶凝胶法。胶凝胶法。胶凝胶法。

【技术实现步骤摘要】
一种硅碳负极材料的制备方法及硅碳负极及应用


[0001]本专利技术涉及硅碳负极材料制备
，尤其涉及一种硅碳负极材料的制备方法及硅碳负极及应用。

技术介绍

[0002]锂离子电池具有能量密度高、循环寿命长、环境友好等优点，被广泛应用于便携式电子产品、电动工具、电动汽车，甚至航空航天领域。负极材料的性能对于提高锂离子电池的能量密度至关重要。目前，高性能的锂离子电池系统需要具有高比容量和优异倍率性能的阳极材料。但是商业化的石墨基负极材料(372mAh g
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1)远远不够。研究人员研究了锂离子电池的新型负极材料，发现，在非碳负极材料中，因此，硅具有最高的比容量(Li22Si5约4200mAh g
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1)，低工作电压(<0.5V vs.Li/Li+)，来源丰富(地壳中的储量仅次于氧气)并且易于获取等优点，因此受到了广泛的研究关注，并被认为是下一代锂离子电池的理想选择。然而，巨大的体积变化(>300％)是硅基阳极在重复的锂化/脱锂过程中不可避免的问题，导致活性材料严重粉碎，随后是不稳定的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种硅碳负极材料的制备方法，其特征在于，包括：以含氮碱性碳源基体为碳源，制备二氧化硅包覆碳球的核壳结构复合材料；以二氧化硅包覆碳球的核壳结构复合材料为前驱体，进行镁热还原反应获得NC@Si纳米球。2.如权利要求1所述的一种硅碳负极材料的制备方法，其特征在于，所述含氮碱性碳源基体包括：聚多巴胺纳米球。3.如权利要求2所述的一种硅碳负极材料的制备方法，其特征在于，所述以含氮碱性碳源基体为碳源，制备二氧化硅包覆碳球的核壳结构复合材料；之前还包括：将三甲基氨基甲烷和盐酸多巴胺溶解在去离子水中，并在室温下搅拌保持若干小时；通过离心并用去离子水洗涤若干次过滤获得聚多巴胺纳米球。4.如权利要求1或2所述的一种硅碳负极材料的制备方法，其特征在于，所述以含氮碱性碳源基体为碳源，制备二氧化硅包覆碳球的核壳结构复合材料；具体的包括：将碱性碳源基体在超声作用下分散到去离子水和氨水的混合溶液中以获得碳源悬浮液A，用氨水调节碳球悬浮液的pH值为8～10；在搅拌状态下将正硅酸乙酯加入到无水乙醇中以形成溶液B；将溶液B快速加入悬浮溶液A中缓慢搅拌若干小时；通过离心分离悬浮液，反复用无水乙醇洗涤，并在80℃真空干燥若干小时，得到二氧化硅包覆碳球的核壳结构复合材料。5.如权利要求4所述的一种硅碳负极材料的制备方法，其特征在于，所述去离子水和氨水的混合溶液中，去离子水和氨水的容积比为11
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【专利技术属性】
技术研发人员：李晓丹，田昆，关朝晖，张旻澍，路密，
申请(专利权)人：厦门理工学院，
类型：发明
国别省市：