具有核壳结构的纳米硅碳复合物负极材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供一种具有核壳结构的纳米硅碳复合物负极材料及其制备方法和应用。该制备方法包括以下步骤：1)将间苯二酚分散于溶剂中，搅拌，得第一混合液；2)向第一混合液中加入纳米硅粉，超声、搅拌，得第二混合液；3)向第二混合液中加入甲醛溶液，搅拌，得第三混合液；4)向第三混合液中加入引发剂，恒温加热、搅拌，得第四混合液；5)将第四混合液进行抽滤、洗涤、干燥、球磨，得硅碳前驱体粉体；6)将硅碳前驱体粉体进行碳化，筛分，即得。本发明专利技术制备的纳米硅碳复合物负极材料，具有形貌均匀的核壳结构，通过外壳包覆层的缓冲限域作用，缓解了电池充放电过程中硅颗粒体积变化带来的问题，其首周库伦效率高，具有长循环，高稳定性的优点。高稳定性的优点。高稳定性的优点。

【技术实现步骤摘要】
具有核壳结构的纳米硅碳复合物负极材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于电池材料
，具体涉及一种具有核壳结构的纳米硅碳复合物负极材料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]随着传统能源如石油，天然气，煤炭等的日益消耗，环保问题在近年来逐渐凸出。新能源如水，风，太阳能等正在大力发展，从电动工具到电动汽车等都对移动储能系统提出了更高的要求。锂离子以其稳定的容量，安全可靠的电性能，被应用于各种移动工具中。然而随着社会科技的发展日新月异，人们对锂离子电池续航能力要求越来越高。目前锂离子电池主要以磷酸铁锂(LiFePO4)和三元材料(Li(Ni
x
Co
y
Mn
1－x－y
)O)为主要正极材料，而负极主要以石墨为主，其能量密度为200～300Wh/kg，限制了锂离子电池的进一步发展。
[0003]硅具有4200mAh/g的超高理论容量，因此成为近些年负极材料的研究热点。然而，单质硅在充放电循环过程中的体积膨胀收缩剧变效应，且硅为半导体，导电性也较差，严重削弱了其应用性能。在放本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有核壳结构的纳米硅碳复合物负极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将间苯二酚分散于溶剂中，搅拌，得第一混合液；间苯二酚的质量与溶剂的体积比为1g：(10
‑
50)mL；(2)向第一混合液中加入纳米硅粉，超声、搅拌，得第二混合液；纳米硅粉的加入量为间苯二酚质量的3％
‑
280％；(3)向第二混合液中加入甲醛溶液，搅拌，得第三混合液；甲醛溶液的体积与间苯二酚的质量比为(1.5
‑
2)mL：1g；(4)向第三混合液中加入引发剂，之后恒温加热、搅拌，得第四混合液；(5)对第四混合液抽滤、洗涤、干燥、球磨，得硅碳前驱体粉体；(6)将硅碳前驱体粉体进行碳化，筛分，即得。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述溶剂为去离子水；所述纳米硅粉的粒径为30
‑
130nm；所述甲醛溶液的质量浓度为30
‑
50％。3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述甲醛溶液的体积与间苯二酚的质量比为2mL：1g；所述甲醛溶液的质量浓度为30％。4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)搅拌条件为：以100
‑
250r/min的速度搅拌10
‑
50min；步骤(2)超声频率为10
‑
40khz，超声时间为3
‑
10min，超声的同时以100
‑
250r/min的速度进行搅拌，并在超声结束后以100
‑
250r/min的速度继续搅拌10
‑
30min；步骤(3)搅拌条件为：以100
‑
250r/min的速度搅拌30min。5.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵永锋，刘泽萍，权军鹏，何志鹏，冯艳艳，韩柳阳，慕朝阳，孙斌，侯冬轩，
申请(专利权)人：焦作伴侣纳米材料工程有限公司，
类型：发明
国别省市：