一种磷掺杂硅基复合负极材料的制备方法及其产品和应用技术

本发明专利技术公开了一种磷掺杂硅基复合负极材料的制备方法，包括：(1)惰性气氛下，将磷源气体、碳源气体与硅源气体在室温下充分混合得到混合气；混合气中，总体积为100％计，磷源气体的体积占比为0.1～3.0％，碳源气体的体积占比为15～28％，余量为硅源气体；(2)将混合气通入放置有基底材料的沉积炉中，经热沉积后得到中间产物；(3)将中间产物进行碳包覆处理，再经后处理得到磷掺杂硅基复合负极材料。本发明专利技术公开了一种磷掺杂硅基复合负极材料的制备方法，制备得到的负极材料组装得到的锂离子电池具有优异的循环稳定性，兼具高的可逆比容量和首次库伦效率。库伦效率。库伦效率。

【技术实现步骤摘要】
一种磷掺杂硅基复合负极材料的制备方法及其产品和应用


[0001]本专利技术涉及锂电池负极材料的
，尤其涉及一种磷掺杂硅基复合负极材料的制备方法及其产品和应用。

技术介绍

[0002]硅被认为是最有希望取代石墨的候选者。它是地壳中第二丰富的元素，对环境友好，具有超高的理论容量(4200mAh/g)。然而，在锂嵌入/脱出过程中体积的剧烈变化造成了严重的不利后果，导致循环稳定性非常差。尽管相比于硅单质，氧化亚硅材料在嵌锂过程中的体积膨胀大大减小，且同样具有较高的理论比容量(＞2000mAh/g)，但氧化亚硅的首次库伦效率过低(低于76％)，限制了其更大范围的应用；而相较氧化亚硅，市面的硅碳产品具备高首效高容量的特点，但其循环性能远远不如氧化亚硅；因此制备一种具备高容量、高首效且循环性能硅基负极材料是目前亟待解决的事情。
[0003]申请公布号为CN 107623118 A的中国专利文献中公开了一种首次库伦效率提高的磷掺杂多孔碳负极材料的制备方法。以单质红磷为磷源，将有机碳源分散在水中形成浆料再与红磷混合均匀，干燥后置于充满保护气氛的密封本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磷掺杂硅基复合负极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)惰性气氛下，将磷源气体、碳源气体与硅源气体在室温下充分混合得到混合气；所述混合气中，总体积为100％计，磷源气体的体积占比为0.1～3.0％，碳源气体的体积占比为15～28％，余量为硅源气体；(2)将所述混合气通入放置有基底材料的沉积炉中，经热沉积后得到中间产物；(3)将所述中间产物进行碳包覆处理，再经后处理得到所述磷掺杂硅基复合负极材料。2.根据权利要求1所述的磷掺杂硅基复合负极材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中：所述磷源气体选自磷化氢；所述碳源气体选自可在400～800℃裂解的烷烃类气体；所述硅源气体选自硅烷、二氯二氢硅、三氯氢硅、四氯化硅中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的磷掺杂硅基复合负极材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中：所述混合气的总流速为0.1～50L/min；所述基底材料选自硬碳、导电炭黑、碳纳米管、石墨烯中的一种或多种；所述热沉积的温度为400～800℃。4.根据权利要求1所述的磷掺杂硅基复合负极材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中：所述中间产物经粉碎、分级及除磁处理后再...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜宁，王振，叶天成，孙宁，叶翠翠，
申请(专利权)人：浙江锂宸新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：