一种硅碳负极材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种硅碳负极材料及其制备方法和应用，所述制备方法包括以下步骤：(1)将有机碳源溶液和硅溶胶溶液混合，加入氨水得到前驱体溶液；(2)对所述前驱体溶液进行喷雾热解反应，得到所述硅碳负极材料，本发明专利技术以工业级硅溶胶为原料，采用一步喷雾热解工艺，制备氧化硅碳负极材料。该制备方法的优势在于原料都是价格低廉的工业用品，工艺快速，步骤简单，便于规模化制备。此方法制备的氧化硅碳负极材料具有很高的循环比容量以及优异的循环稳定性，是一种理想的锂离子电池负极材料，具有广阔的市场前景。阔的市场前景。

【技术实现步骤摘要】
一种硅碳负极材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于锂离子电池
，涉及一种硅碳负极材料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]锂离子电池具有工作电压高、功率密度大、无记忆效应、无污染和循环寿命长等优点，几十年来在很多领域广泛应用。随着应用领域的不断发展，对于锂离子电池的能量密度提出了更高的要求，目前商用的锂离子电池负极材料主要是石墨碳负极，经过大量的改进工作，目前石墨的实际储锂容量已越来越趋近其理论容量(372mAh/g)，再提高的潜力已有限。
[0003]硅材料具有超高的理论储锂容量(4200mAh/g)，引起了研究者们的广泛关注，但是硅负极在充放电过程中巨大的体积变化和较差的电子导电能力，严重影响了硅基负极的循环性能和大电流充放电能力。氧化硅基复合材料是近年来颇受关注的新型负极材料。氧化硅基负极材料在首次嵌锂过程中形成的非活性相Li2O和Li4SiO4可以防止活性相纳米Si颗粒的团聚，同时还可以有效缓冲Si在充放电过程中的体积效应，获得良好的循环性能。因此氧化硅基复合电极材料得到了广泛的关注和发展。
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【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，所述制备方法包括以下步骤：(1)将有机碳源溶液和硅溶胶溶液混合，加入氨水得到前驱体溶液；(2)对所述前驱体溶液进行喷雾热解反应，得到所述硅碳负极材料。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述有机碳源包括柠檬酸、蔗糖、葡萄糖、沥青或环氧树脂中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述有机碳源溶液的浓度为300～500g/L；优选地，所述有机碳源溶液的溶剂包括去离子水和/或无水乙醇。3.如权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述硅溶胶溶液中硅溶胶和去离子水的体积比为2～5:1；优选地，所述硅溶胶中SiO2的质量分数为18～30％；优选地，所述硅溶胶中水的质量分数为70～82％。4.如权利要求1
‑
3任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述有机碳源和氨水滴加入硅溶胶溶液中。5....

【专利技术属性】
技术研发人员：吕鹏鹏，
申请(专利权)人：吕鹏鹏，
类型：发明
国别省市：