硅掺杂海绵网状碳的负极储能材料及其制备方法技术

技术编号:38355133 阅读:27 留言:0更新日期:2023-08-05 17:27
本发明专利技术公开了硅掺杂海绵网状碳的负极储能材料,还公开了硅掺杂海绵网状碳的负极储能材料的制备方法,首先通过高温退火法合成金属有机化合物,在原位合成的过程中进行硅掺杂,然后在900℃的高温下进行热处理,获得了硅掺杂的海绵网状碳粉末,最后进行电极浆料制备,获得了一种硅掺杂的海绵网状碳负极材料,该材料在1Ag

【技术实现步骤摘要】
硅掺杂海绵网状碳的负极储能材料及其制备方法


[0001]本专利技术属于新能源及存储材料
,具体涉及硅掺杂海绵网状碳的负极储能材料,本专利技术还涉及该硅掺杂海绵网状碳的负极储能材料的制备方法。

技术介绍

[0002]能源是人类生存的基础,随着科技的发展,人们所使用的主要能源从煤炭逐渐向石油、天然气和电气过度。水能、风能、太阳能和电能等清洁能源逐渐被开发利用。在电池储能方面,锂离子电池不论是从能量密度还是使用寿命的角度来说,都具备优异的性能。不过锂离子电池商用石墨负极的理论容量只有372mAh/g,相对来说无法满足锂离子电池市场发展的需要。而硅元素在地壳中含量高,资源丰富,成本低,具有超高的理论容量(4200mAh/g),被认为是石墨的良好替代品。但对于硅基材料来说,在充放电的过程中,材料自身的体积发生巨大的收缩膨胀、界面效应导致电极材料从集流体上脱落从而使导电性降低,稳定性变差等问题,都严重影响了硅基材料的实际应用。
[0003]新型的MOFs材料是通过金属离子和有机配体通过配位键进行自组装得到的结晶多孔材料。它比传统的多孔材料具有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.硅掺杂海绵网状碳的负极储能材料,其特征在于,所述负极储能材料为铜箔和硅掺杂海绵网状碳的双层结构,所述铜箔作为集流体、为电池专用铜箔;所述铜箔上涂敷有硅掺杂海绵网状碳的负极活性材料。2.硅掺杂海绵网状碳的负极储能材料的制备方法,其特征在于,具体操作步骤如下:步骤1,将纳米硅粉分散在水中,再将氯化锌加入到纳米硅粉均匀分散的水中,再加入乙醇、氢氧化铵和N,N

二甲基甲酰胺,直至溶解,得到混合溶液A;步骤2,将1H

1,2,3

三唑逐滴加入混合溶液A中,室温下搅拌得到混合悬浮液;然后加入氧化锆小球作为研磨介质,并将其转移至研磨机中研磨2小时,得到混合悬浮液B;步骤3,将混合悬浮液B转移至喷雾干燥机,干燥悬浮液,并将干燥机的入口和出口空气温度分别设置为220℃和80℃,收集粉末C;步骤4,将粉末C研磨后置于刚玉瓷舟中,在Ar气氛的保护下,放置在程序控温管式炉中,以3℃/min的升温速率加热到400℃保温1小时,后升温到900℃保温3小时,然后自然冷却至室温,获得粉末D;步骤5,将粉末D用稀盐酸洗涤,去除未充分碳化的杂质,洗至中性后经过真空抽滤机收集粉末,并在60℃干燥,得到粉末E;步骤6,将粉末E与乙炔黑用球磨仪对其进行粉末精细处理,按比例加入聚偏二氟乙烯,滴加适量N

甲基吡咯烷酮后充分研磨,形成均匀的浆料G;步骤7,将铜箔在乙醇溶液中超声处理,然后放置在鼓风干燥箱烘干;步骤8,将步骤6中获...

【专利技术属性】
技术研发人员:黄文欢陈卓杨秀芳曹丽慧殷政王顺侯雪晗吴钰璐
申请(专利权)人:陕西科技大学
类型:发明
国别省市:

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