一种碳硅复合材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及能源存储技术领域，具体公开了一种碳硅复合材料及其制备方法和应用。所述碳硅复合材料的制备方法，包括以下步骤：S1、将硅颗粒、胶粘剂、水溶性无机盐和导电碳材料在溶剂中混合均匀，然后加入固化剂固化，得第一混合物；S2、将所述第一混合物球磨，然后与有机碳源混合均匀，得第二混合物；S3、惰性气氛中，将所述第二混合物先一次升温至200℃～300℃，保温1h～10h，然后二次升温至300℃～500℃，保温1h～10h，最后三次升温至600℃～1200℃，保温1h～10h，洗涤，干燥，得碳硅复合材料。本发明专利技术提供的制备方法制得的碳硅复合材料可进一步提高了锂离子电池的循环稳定性和充放电性能。高了锂离子电池的循环稳定性和充放电性能。

【技术实现步骤摘要】
一种碳硅复合材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及能源存储
，尤其涉及一种碳硅复合材料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]锂离子电池因其工作电压高、比能量大、循环寿命长、无污染和无记忆效应等优点，已被广泛应用于笔记本电脑、移动电话和其他便携式电器领域，并逐步向电动汽车、卫星以及大型储能电池等大功率系统领域拓展。
[0003]传统的商品化锂离子电池主要采用石墨类碳材料作为负极材料，然而，商业化的石墨负极材料理论比容量仅为372mAh/g左右，限制了锂离子电池性能的提升。因此，研究开发高容量的锂电负极材料迫在眉睫。硅基负极材料因其自身较高的理论比容量(可高达4200mAh/g)、环境友好且成本低廉而备受关注，但在锂电池充放循环过程中，锂离子的脱嵌有较高的内部应力，导致硅基负极材料的体积膨胀超过300％，使硅电极的破坏、粉化，进而使破坏了内部结构，不仅影响了固体电解质界面膜的反复生成，而且导致锂电池整体容量的降低，严重影响循环性能的循环性能。
[0004]现有技术表明，通过制备蛋黄
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碳硅复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将硅颗粒、胶粘剂、水溶性无机盐和导电碳材料在溶剂中混合均匀，然后加入固化剂固化，得第一混合物；S2、将所述第一混合物球磨，然后与有机碳源混合均匀，得第二混合物；S3、惰性气氛中，将所述第二混合物先一次升温至200℃～300℃，保温1h～10h，然后二次升温至300℃～500℃，保温1h～10h，最后三次升温至600℃～1200℃，保温1h～10h，洗涤，干燥，得碳硅复合材料。2.如权利要求1所述的碳硅复合材料的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述硅颗粒的粒径为20～500nm；和/或步骤S1中，所述胶粘剂包括环氧树脂、酚醛树脂或白乳胶中的至少一种；和/或步骤S1中，所述固化剂包括乙烯基三胺、二氨基环己烷、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、多乙烯多胺、二丙烯三胺、二乙胺基丙胺、二甲胺基丙胺、三甲基六亚甲基二胺或二已基三胺中的至少一种；和/或步骤S1中，所述水溶性无机盐包括氯化钠、硫酸钠、氯化钡或氯化钾中的至少一种；和/或步骤S1中，所述导电碳材料包括石墨烯、碳纳米管或炭黑中的至少一种。3.如权利要求1或2所述的碳硅复合材料的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述硅颗粒、胶粘剂、水溶性无机盐和导电碳材料的质量比为1:(1～10...

【专利技术属性】
技术研发人员：李昭进，石丛浩，王波，张迪，王秋君，孙会兰，
申请(专利权)人：河北科技大学，
类型：发明
国别省市：