硅基负极材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种硅基负极材料及其制备方法，其中，硅基负极材料包括硅碳复合颗粒，硅碳复合颗粒以多孔碳骨架为基体并经气态硅源、气态碳源交替沉积而成。制备方法包括将多孔碳骨架投入至沉积设备中，并对多孔碳骨架进行至少一次复合沉积，以形成硅碳复合颗粒，复合沉积包括依次进行的硅沉积、碳沉积；其中，硅沉积包括如下步骤：采用稀释气体对气态硅源进行稀释，以形成混合气体；将混合气体投入至沉积设备中，并将沉积温度控制在350～600℃，沉积时间控制在0.1～100h，以使沉积在多孔碳骨架上的硅层厚度在0.1～20nm之间。本发明专利技术的硅基负极材料及其制备方法在保证电容量的同时，能抑制体积膨胀，延长电池的循环寿命。延长电池的循环寿命。延长电池的循环寿命。

【技术实现步骤摘要】
硅基负极材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及锂离子电池生产
，尤其涉及一种硅基负极材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]锂离子电池的负极材料常采用石墨，但由于目前商业化的石墨克容量已经接近其理论极限(372mAh/g)，很难满足锂离子电池不断提升能量密度的需求。基于此，业内不少人士开始致力于研发新的负极材料，其中，单质硅在常温下的比容量达到3850mAh/g，是非常有潜力成为下一代锂离子电池的负极材料的。
[0003]但硅在嵌锂时体积膨胀很严重，最高可达300％以上。而高的体积膨胀一方面会给电池设计带来挑战，另一方面会在循环过程中导致活性材料从集流体上脱落，同时体积的膨胀容易引起颗粒破碎进而引入新的电极材料与电解液的接触界面，而新的接触界面上SEI(固体电解质界面膜)的生长会消耗一定量的电解液，进而降低电池循环寿命。

技术实现思路

[0004]为克服上述缺点，本专利技术的目的在于提供一种硅基负极材料及其制备方法，在保证电容量的同时，能抑制体积膨胀，延长电池的循环寿命。
[0005]为了达到以上目本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种硅基负极材料，其特征在于，包括硅碳复合颗粒，所述硅碳复合颗粒以多孔碳骨架为基体并经气态硅源、气态碳源交替沉积而成。2.根据权利要求1所述的硅基负极材料，其特征在于，还包括包覆在所述硅碳复合颗粒表面的外包覆层。3.根据权利要求1所述的硅基负极材料，其特征在于，所述硅碳复合颗粒的比表面积不大于50m2/g，中值粒径为1～30μm之间，且硅元素的质量占比为10～80wt％。4.根据权利要求1所述的硅基负极材料，其特征在于，所述多孔碳骨架包括由树脂或生物质基材在高温下热解所得的多孔碳，所述多孔碳的中值粒径为1～20μm之间，比表面积不小于1000m2/g，孔容不小于0.2cm3/g，孔隙率为40％～90％。5.根据权利要求4所述的硅基负极材料，其特征在于：所述多孔碳的若干孔按其孔径大小可分为微孔、介孔和大孔，其中所述微孔的孔径小于2nm，所述介孔的孔径介于2～50nm，所述大孔的孔径大于50nm。6.一种硅基负极材料的制备方法，其特征在于，包括将多孔碳骨架投入至沉积设备中，并对所述多孔碳骨架进行至少一次复合沉积，以形成硅碳复合颗粒；所述复合...

【专利技术属性】
技术研发人员：请求不公布姓名，
申请(专利权)人：苏州佩瓦能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：