一种多孔硅碳负极材料的制备方法技术

本发明专利技术的目的在于提供一种多孔硅碳负极材料的制备方法，属于锂离子电池负极材料技术领域，首先将沥青破碎磨粉后溶解于四氢呋喃中，在搅拌下加入配制好的纳米硅乙醇溶液，然后将溶剂蒸干，在惰性气体的保护下进行高温处理，沥青在高温下产生的衍生碳会对硅进行包覆，再通过碱溶液对沥青硅的刻蚀，形成一种多孔的结构。采用的原料为纳米硅可以缓解硅在充放电过程中的体积效应，四氢呋喃作为溶剂可以更好的使硅粉与沥青的均匀混合，从而实现沥青热解碳对硅的均匀包覆。制备的硅碳负极材料具有多孔结构，有效缓解硅负极材料脱嵌锂过程中的体积膨胀问题，可以显著的提高材料的稳定性能和倍率性能。本发明专利技术制备的硅碳负极材料制备成本低，操作简单。操作简单。操作简单。

【技术实现步骤摘要】
一种多孔硅碳负极材料的制备方法


[0001]本专利技术属于锂离子电池负极材料
，具体涉及一种多孔硅碳负极材料的制备方法。

技术介绍

[0002]锂离子电池具有能量密度高、循环寿命长、环境污染小和无记忆效应等优点，已经广泛应用于3C电子产品、电动汽车、规模储能和航空航天等各个领域，高能量密度和高安全性锂离子电池的开发成为未来的重要的发展方向。
[0003]能量密度主要是有电池电压和容量相关，其中负极材料是锂离子电池的重要组成部分，占锂离子电池总成本的25%~28%，它直接影响着电池的能量密度、循环寿命和安全性能等关键指标。目前商业的负极材料主要以石墨类材料为主，石墨类材料的理论比容量为372mAh/g，目前的人工石墨和天然石墨的实际容量已经接近于理论容量，已经很难提高。我们迫切寻找一种高容量的锂离子电池负极材料，硅基材料由于具有丰富的储量和4200mAh/g的理论比容量以及合适的电压平台，正逐渐成为电池企业改善负极性能的优先选择。
[0004]硅基材料也存在一些问题，例如在电池充放电过程中导致体积膨胀，导致电极结构受到破坏，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多孔硅碳负极材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：（1）通过将沥青溶于四氢呋喃中，向其中倒入含有纳米硅的无水乙醇溶液进行磁力搅拌，水浴加热至90℃直至溶液蒸干，以达到均匀混合的目的；（2）将上述混合物干燥后放入管式炉中，在惰性气体的保护下，进行高温碳化处理然后经过自然冷却至室温，得到硅碳复合材料；（3）将得到的硅碳复合材料放入配好的碱溶液中，经过超声振荡，对硅与沥青衍生碳刻蚀，再通过去离子水多次离心洗涤，放入烘箱内干燥，研磨过筛网，得到多孔硅碳负极材料，标记为p
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Si@G。2.根据权利要求1所述的一种多孔硅碳负极材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）中所述沥青与纳米硅的质量比为1:1~4:1。3.根据权利要求1所述的一种多孔硅碳负极材料的制备方法，其特征在于：所述沥青的软化点为150
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250℃，纳米硅的粒径为10...

【专利技术属性】
技术研发人员：王剑，段建政，刘一鸣，张王刚，李佩华，康凯，
申请(专利权)人：太原理工大学，
类型：发明
国别省市：