硅碳材料及制备方法、负极材料、负极极片、电池和用电装置制造方法及图纸

技术编号:39958234 阅读:78 留言:0更新日期:2024-01-08 23:50
本发明专利技术公开了一种硅碳材料及制备方法、负极材料、负极极片、电池和用电装置,所述硅碳材料包括多孔碳基材,所述多孔碳基材的孔内及表面沉积有纳米硅,所述硅碳材料的BET比表面积≤5m<supgt;2</supgt;/g。该硅碳材料中的多孔碳基材的孔内沉积较多的纳米硅,不仅可以提高硅碳材料的比容量,而且可以有效缓解硅的体积效应,从而在将该硅碳材料用于负极极片时,可以提高电池的容量、循环稳定性及首效。

【技术实现步骤摘要】

本申请属于电池领域,具体而言,涉及硅碳材料及制备方法、负极材料、负极极片、电池和用电装置


技术介绍

1、尽管硅具有较高的理论容量,但是其在充放电过程中会产生巨大的体积变化,这种变化将造成材料结构破坏、颗粒粉化,进而导致电极容量快速衰减,电极失效。为解决上述问题,将硅材料与碳材料进行复合制备硅碳材料是一种有效的方式。采用硅烷热分解法在碳基材上制备纳米硅粉并将其应用在锂离子电池负极材料中是目前的研究热点。

2、目前新型硅碳材料多孔碳孔内尤其是微孔存在纳米硅较难沉积,且随着硅烷沉积过程的进行流化效果变差,导致硅烷沉积均匀性差且由于硅烷裂解速度过快存在表面覆硅问题。利用催化剂掺杂的多孔碳的方法在本领域是已知的,中国专利技术专利cn 114122352 a采用磁控溅射法在多孔碳材料表面掺杂催化剂对多孔碳材料进行掺杂改性,再进行化学气相沉积硅和沉积碳,虽然金属类催化剂有利于诱导硅颗粒在改性多孔碳内部孔隙沉积,但是沉积硅后金属催化剂脱除困难,导致金属类催化剂残留而影响其电化学性能。中国专利技术专利cn 112234197b通在石墨烯表面,先利用金属催化化学本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种硅碳材料,其特征在于,包括多孔碳基材,所述多孔碳基材的孔内及表面沉积有纳米硅,所述硅碳材料的BET比表面积小于或等于5m2/g。

2.根据权利要求1所述的硅碳材料,其特征在于,基于所述硅碳材料的总质量,所述纳米硅的质量占比为30wt%-70wt%。

3.根据权利要求1或2所述的硅碳材料,其特征在于,所述硅碳材料的孔容不高于0.01cm3/g。

4.根据权利要求3所述的硅碳材料,其特征在于,所述硅碳材料的至少部分表面具有沉积碳。

5.一种制备权利要求1-4中任一项所述硅碳材料的方法,其特征在于,包括:

6.根据权利要求5所...

【技术特征摘要】

1.一种硅碳材料,其特征在于,包括多孔碳基材,所述多孔碳基材的孔内及表面沉积有纳米硅,所述硅碳材料的bet比表面积小于或等于5m2/g。

2.根据权利要求1所述的硅碳材料,其特征在于,基于所述硅碳材料的总质量,所述纳米硅的质量占比为30wt%-70wt%。

3.根据权利要求1或2所述的硅碳材料,其特征在于,所述硅碳材料的孔容不高于0.01cm3/g。

4.根据权利要求3所述的硅碳材料,其特征在于,所述硅碳材料的至少部分表面具有沉积碳。

5.一种制备权利要求1-4中任一项所述硅碳材料的方法,其特征在于,包括:

6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述分阶段进行化学气相沉积包括:

7.根据权利要求5或6所述的方法,其特征在于,所述多孔碳基材满足以下条...

【专利技术属性】
技术研发人员:邱琳琳常家瑞张洁周环宇程序段豪杰
申请(专利权)人:万华化学烟台电池材料科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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