一种纳米硅碳复合材料及SiF4制备纳米硅碳复合材料的方法技术

本发明专利技术公开了一种纳米硅碳复合材料及SiF4制备纳米硅碳复合材料的方法，解决了现有纳米硅碳复合材料制备存在分散性差、浓度低、能耗高的问题。技术方案为将纯化后的SiF4气体通入含添加剂的水溶液中水解，生成含有纳米SiO2和氟化盐的浆料，所述浆料经过陈化、过滤后分离出的固体物经过洗涤后加入碳源进行SiO2表面改性而得到改性SiO2浆料，改性纳米SiO2浆料经过干燥后得到改性纳米SiO2粉末，改性纳米SiO2粉末在隔绝空气条件下碳化最终得到纳米硅碳复合材料。本发明专利技术纳米硅碳复合材料由上述方法制得。本发明专利技术方法简单、成本低、能耗小、反应条件温和、浆料中二氧化硅的固含量浓度高且能有效避免SiO2颗粒团聚。颗粒团聚。颗粒团聚。

【技术实现步骤摘要】
一种纳米硅碳复合材料及SiF4制备纳米硅碳复合材料的方法


[0001]本专利技术涉及电池材料制备领域，具体的说是一种纳米硅碳复合材料及SiF4制备纳米硅碳复合材料的方法。

技术介绍

[0002]随着新能源产业的不断发展，对锂离子电池也提出了更高的要求，这就需要在能量密度、循环寿命、高低温充放电性能和安全性能等方面进行改进和提升。而锂电池的电极材料正是影响上述因素的关键材料之一。目前锂多为碳材料，如天然石墨、石墨化中间相碳微球等。但是由于碳材料本身性质的限制很难大幅度提高电池的能量密度。而纳米硅碳复合材料一方面具有极高的理论比容量，较低的反应电压平台，另一方面复合材料有效的缓解单纯硅负极在电池充放电过程中的体积膨胀现象，提高负极材料的循环性能。
[0003]而现有湿法磷酸、硫酸分解氟硅酸制无水氟化氢、氟硅酸盐热解过程都会一定量的SiF4。一般来说气体SiF4处理通常是利用水吸收后转化为氟硅酸和硅胶，氟硅酸作为产品对外出售或者做下游产品的原料，而硅胶由于是在强酸性、含氟条件下快速水解产生，因此其比表面积低，吸附能力远低于一般活性二氧化硅，只本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种SiF4制备纳米硅碳复合材料的方法，其特征在于，将纯化后的SiF4气体与惰性气体混合稀释至SiF4的浓度为30
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90％wt得到原料气，向原料气中通入含添加剂的水溶液中水解，生成含有纳米SiO2和氟化盐的浆料，所述浆料经过陈化、过滤后分离出的固体物经过洗涤后加入碳源进行SiO2表面改性，得到改性纳米SiO2浆料，改性纳米SiO2浆料经过干燥后得到改性纳米SiO2粉末，改性纳米SiO2粉末在隔绝空气条件下焙烧得到纳米硅碳复合材料。2.如权利要求1所述的SiF4制备纳米硅碳复合材料的方法，其特征在于，所述添加剂由的单元醇、多元醇和无机碱组成。3.如权利要求2所述的SiF4制备纳米硅碳复合材料的方法，其特征在于，所述单元醇为甲醇、乙醇、丙醇、丁醇中的至少一种。4.如权利要求2所述的SiF4制备纳米硅碳复合材料的方法，其特征在于，所述多元醇为乙二醇、丙二醇、新戊二醇、季戊四醇或葡萄糖中的至少一种。5.如权利要求2所述的SiF4制备纳米硅碳复合材料的方法，其特征在于，所述无机碱为NH3·
H2O、NaOH、KOH、Ca(OH)2中的至少一种。6.如权利要求2
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5任一项所述的SiF4制备纳米硅碳复合材料的方法，其特征在于，所述添加剂由10
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70％wt的单元醇、10
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30％wt的多元醇和10
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15％wt的无机碱组成，合计100wt％。7.如权利要求2
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5任一项所述的SiF4制备纳米硅碳复合材料的方法，其特征在于，所述添加剂的加入量是水溶液的0.5
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【专利技术属性】
技术研发人员：胡四斌，杨珂，郭国清，王志刚，卢文新，王锦玉，
申请(专利权)人：中国五环工程有限公司，
类型：发明
国别省市：