一种多孔硅碳复合材料及其制备方法和电池技术

本发明专利技术属于电池技术领域，公开了一种多孔硅碳复合材料及其制备方法和电池。所述制备方法包括以下步骤：1)混粉：将硅粉、高分子造孔剂粉、高分子碳化前驱体粉混合，得到混合粉；2)制坯：对所述混合粉进行压制成型，得到压制坯料；3)变形：对所述压制坯料进行变形处理，使所述高分子造孔剂粉和高分子碳化前驱体粉发生变形并作用于硅粉，得到变形坯料；4)固化：对所述变形坯料进行固化处理，使高分子碳化前驱体发生固化，得到固化坯料；5)碳化：对所述固化坯料进行碳化处理，得到所述的多孔硅碳复合材料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电池，具体而言，涉及一种多孔硅碳复合材料及其制备方法和电池。

技术介绍

1、锂离子电池自1991年首次实现商业化以来，其应用便涉及到社会的众多领域，尤其是在近些年蓬勃发展的电动汽车领域，对高性能锂离子电池的需求日益增加。作为传统的锂离子电池负极，石墨由于其比容量减低限制了其在高性能锂离子电池领域的应用。由于超高的比容量，硅在工业及学术界备受青睐。但是，硅在脱嵌锂过程中会产生约400％的体积膨胀/收缩，从而导致其循环稳定性差，寿命短。此外，由于其半导体特性，硅的本征电导率极低，这些因素大大限制了其商业化的应用。目前针对硅负极材料的这些应用问题，主要的应对策略为对硅进行纳米化并与高导电的碳材料进行复合以及造孔。尤其是具有多孔结构的硅碳复合材料被广为看好，其可以缓解硅的体积膨胀造成的应力破坏。但是，目前应用这种策略制备硅碳负极的方法存在制备过程涉及多种有机溶剂，hf等危险性药品，制备周期长，生产成本高，后续污废处理问题严重，对重资产设备依赖程度高等问题。此外，目前工艺多为溶液过程，纳米硅难以有效分散。为了满足市场对高性能锂离子电池负极材料的需求，需本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种多孔硅碳复合材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的多孔硅碳复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述混合的方法包括机械搅拌、VC混合、超声振动和气流鼓吹中的至少一种。

3.根据权利要求1或2所述的多孔硅碳复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述高分子造孔剂粉包括聚乙烯醇、聚氧化乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯和聚丙烯酸钠中的至少一种；

4.根据权利要求1-3任一项所述的多孔硅碳复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述压制的温度为室温、高分子造孔剂粉的软化温度、高分子碳化前驱体粉的软化温度或者上述温...

【技术特征摘要】

1.一种多孔硅碳复合材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的多孔硅碳复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述混合的方法包括机械搅拌、vc混合、超声振动和气流鼓吹中的至少一种。

3.根据权利要求1或2所述的多孔硅碳复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述高分子造孔剂粉包括聚乙烯醇、聚氧化乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯和聚丙烯酸钠中的至少一种；

4.根据权利要求1-3任一项所述的多孔硅碳复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述压制的温度为室温、高分子造孔剂粉的软化温度、高分子碳化前驱体粉的软化温度或者上述温度之间的某个温度，所述压制的温度低于所述高分子碳化前驱体的固化温度，优选为室温。

5.根据权利要求1-4任一项所述的多孔硅碳复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，对所述坯料进行变形处理的方式包括锻压、平辊压、齿...

【专利技术属性】
技术研发人员：李振伟，于杰，苑甫，林梓家，
申请(专利权)人：松山湖材料实验室，
类型：发明
国别省市：