硅碳负极材料、电池负极、电池及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种硅碳负极材料的制备方法，以多孔碳材料为基底，经分阶段硅源沉积后再进行表面碳包覆；分阶段硅源沉积包括：第一阶段，控制反应器内温度为300～800℃，初始压强为10～30Kpa，通入原料气的流速为2～10L/min；当反应器内压强开始出现下降进入下一阶段；第二阶段，将反应器内初始压强调整为5～8Kpa，调整通入原料气的流速为8～20L/min；当反应器内压强开始出现升高时结束沉积。本发明专利技术通过对硅沉积工艺的分阶段进行以及对每阶段的沉积工艺参数进行精确调控，显著提高多孔碳基底的孔结构利用率，以制备得到的硅碳负极材料制备的负极片并组装的电池，兼具优异的初始容量、首效及循环稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及负极材料的，尤其涉及一种硅碳负极材料、电池负极、电池及其制备方法。

技术介绍

1、硅是目前理论容量最大的负极材料，比容量高达4200mah/g，远远高于石墨的理论容量(石墨类负极材料的理论容量仅为372mah/g)，且硅具有低嵌锂电位和低成本的优势，有望替代石墨成为下一代锂离子电池负极材料。但是硅作为负极材料在嵌锂脱锂过程中伴随着严重的体积膨胀和收缩，导致材料容易粉化、从集流体上脱落而丧失电化学性能。

2、由于碳材料的结构稳定性，在充放电过程中体积变化相对较小，具有较好的循环稳定性，且与硅化学性质相似，常将硅与碳进行复合，以达到改善硅体积膨胀效应、提高其电化学稳定性的目的。其中硅通过化学气相沉积的方式沉积在多孔碳材料是目前较为常用的硅碳复合材料的制备方法。但在化学气相沉积的过程中，如果未进行工艺的精细化调控，大量的硅沉积在多孔碳表面，多孔碳的孔结构利用率低，使其表面出现富硅现象，将严重阻碍电解质的渗透和锂离子的扩散，从而影响电池的电化学性能；表面富集的纳米硅与锂反应生成合金，引起材料的体积膨胀，致多孔碳结构被破坏失稳，导致电极材料本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种硅碳负极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的硅碳负极材料的制备方法，其特征在于：

3.根据权利要求1所述的硅碳负极材料的制备方法，其特征在于：

4.根据权利要求1所述的硅碳负极材料的制备方法，其特征在于：

5.根据权利要求1所述的硅碳负极材料的制备方法，其特征在于，所述多孔碳材料的比表面积为1500～2000m2/g，平均孔径为1.5～3.0nm，孔容为0.8～1.6cm3/g。

6.根据权利要求1所述的硅碳负极材料的制备方法，其特征在于：

7.根据权利要求1所述的硅碳负极材料...

【技术特征摘要】

1.一种硅碳负极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的硅碳负极材料的制备方法，其特征在于：

3.根据权利要求1所述的硅碳负极材料的制备方法，其特征在于：

4.根据权利要求1所述的硅碳负极材料的制备方法，其特征在于：

5.根据权利要求1所述的硅碳负极材料的制备方法，其特征在于，所述多孔碳材料的比表面积为1500～2000m2/g，平均孔径为1.5～3.0nm，孔容为0.8～1.6cm3/g。

6.根据权利要求1所述的硅碳负极材料的制备方法，其特征在于：

7.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜宁，王振，孙宁，葛明，叶天成，岳敏，
申请(专利权)人：碳一新能源杭州有限责任公司，
类型：发明
国别省市：