【技术实现步骤摘要】
本申请涉及锂离子电池，尤其涉及一种原位多孔碳-纳米硅复合材料及其制备方法。
技术介绍
1、目前锂离子电池负极材料还是以传统的石墨负极为主，但是硅基材料比容量优势明显，在负极材料中的渗透率逐年攀升，未来的市场空间广阔；硅基负极主流的技术路线分为硅氧和硅碳，硅氧负极采用氧化亚硅与石墨复合，硅氧负极因为含氧组分的存在，在嵌锂时会形成不同形式的锂硅酸盐，具有缓解膨胀的作用，因而具有更低的膨胀和更好的循环表现，但是首效更低，在高能量密度的电池设计中需要对其进行预锂处理，会大幅增加材料的成本和加工难度；硅碳负极则采用纳米硅与石墨复合，纳米硅的制备方法主要有：1)机械球磨法，在溶液中将大颗粒球磨至纳米级别，此种方法虽然廉价易得，但是粒度偏大、分布宽、产品纯度低且干燥过程存在氧化现象；2)含硅气体(如硅烷)高温裂解沉积法，本方法制备的纳米硅粒度可控、分散性好，但是硅烷属于易燃易爆且剧毒的气体，不利于存储和运输，且生产中存在很大的安全风险；3)等离子体蒸发冷凝法，利用高温等离子体作为热源将原料硅粉瞬时汽化，然后将硅蒸汽快速冷却，从而获得纳米硅粉，此种方法...
【技术保护点】
1.一种原位多孔碳-纳米硅复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种原位多孔碳-纳米硅复合材料的制备方法，其特征在于，制备纳米硅颗粒具体包括以下步骤：以粗硅粉为原料，采用惰性气体为载气，将粗硅粉在载气的输送下穿过高频等离子体发生器产生的等离子体送入反应室，在反应室中的高温等离子区域快速气化，生成的硅蒸汽经过冷凝区域在冷却气流作用下形成微小的硅颗粒，所得硅颗粒在气流带动下进入旋风分级室，较粗的颗粒滞留在旋风分级室，较细的硅颗粒被气流带入气固分离室并收集，得到纳米硅颗粒，所述纳米硅颗粒粒径为10～150nm。
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【技术特征摘要】
1.一种原位多孔碳-纳米硅复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种原位多孔碳-纳米硅复合材料的制备方法，其特征在于，制备纳米硅颗粒具体包括以下步骤：以粗硅粉为原料，采用惰性气体为载气，将粗硅粉在载气的输送下穿过高频等离子体发生器产生的等离子体送入反应室，在反应室中的高温等离子区域快速气化，生成的硅蒸汽经过冷凝区域在冷却气流作用下形成微小的硅颗粒，所得硅颗粒在气流带动下进入旋风分级室，较粗的颗粒滞留在旋风分级室，较细的硅颗粒被气流带入气固分离室并收集，得到纳米硅颗粒，所述纳米硅颗粒粒径为10～150nm。
3.根据权利要求1或2所述的一种原位多孔碳-纳米硅复合材料的制备方法，其特征在于，所述第一溶剂为去离子水、有机溶剂中的一种，所述分散剂为十六烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基氯化铵、聚乙烯吡咯烷酮中的一种，所述分散剂的加入量为溶液a的0.1％～2％。
4.根据权利要求1所述的一种原位多孔碳-纳米硅复合材料的制备方法，其特征在于，所述第二溶剂为去离子水、有机溶剂中的一种，所述生物质原料为椰壳、秸秆、麦秆、甘蔗渣、花生壳、橘子皮、板栗壳中的一种或多种混合；所述活化剂为h3po4、nacl、zncl2、cacl2中的一种或多种，所述活化剂的量与...
【专利技术属性】
技术研发人员：张小祝，叶克份，陈伟，苏敏，
申请(专利权)人：万向一二三股份公司，
类型：发明
国别省市：
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