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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电极材料,具体为一种锂离子电池用长循环硅碳负极材料的制备方法。
技术介绍
1、硅材料具有高达4200 mah/g的理论容量和较低的工作电位,被认为是下一代锂离子电池最有前途的负极材料之一。但是,硅颗粒在嵌锂过程中会发生显著的体积膨胀,导致结构破裂而使电池容量迅速衰减,从而限制了硅在锂离子电池中的实际应用。本专利技术利用sbr残炭率远小于交联淀粉、交联淀粉受热不熔这些特性,实现si颗粒在碳基体中的均匀分散及材料内部孔结构的生成,保证嵌锂时对体积膨胀的有效缓冲及材料结构的稳定性,从而提高其锂离子电池的循环稳定性。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是克服现有的缺陷,提供一种锂离子电池用长循环硅碳负极材料的制备方法,以纳米si粉、sbr乳液、玉米淀粉、柠檬酸为原料,通过超声分散、冷冻干燥、加热交联、高温碳化等工序,制备锂离子电池用长循环硅碳负极材料,以解决上述
技术介绍
中提出的问题。。
2、为实现上述目的,本专利技术提供如下技术方案:一种锂离子电池用长循环硅碳负极材料的制备方法,包括以下步骤:
3、(1)将纳米si粉超声分散于水中,先后加入丁苯橡胶sbr乳液、玉米淀粉水溶液、柠檬酸,搅拌均匀后冷冻干燥,得到si/sbr/淀粉/柠檬酸混合物;
4、(2)si/sbr/淀粉/柠檬酸混合物于马弗炉内加热,得到si/sbr/交联淀粉;(3)si/sbr/交联淀粉在惰性气氛下进行高温碳化,制得硅碳复合材料。
5、进一步,所述纳米
6、进一步,所述sbr乳液的浓度为40%-60%;
7、进一步,所述si粉与sbr乳液的质量比为1:2至1:3;
8、进一步,所述si粉与玉米淀粉的质量比为1:5至1:7;
9、进一步,所述柠檬酸与玉米淀粉的质量比为1:2;
10、进一步,所述马弗炉温度为120-140℃,加热时间为1-3小时;
11、进一步,所述碳化温度为800-1200℃,时间为1-2小时;
12、进一步,所述惰性气氛为氮气、氩气、氦气中的至少一种。
13、与现有技术相比,本专利技术的有益效果是:本锂离子电池用长循环硅碳负极材料的制备方法,具有以下好处:
14、本专利技术所制备的硅碳负极材料,其克容量大于1200 mah/g,首次库伦效率大于90%,300周循环后容量保持率大于80%,有效解决了硅基负极材料循环性能较差的难题。
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1.一种锂离子电池用长循环硅碳负极材料的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中的纳米Si粉纯度≥99.9%、最大粒度≤150nm。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中的SBR乳液的浓度为40%-60%。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中Si粉与SBR乳液的质量比为1:2至1:3。
5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中Si粉与玉米淀粉的质量比为1:5至1:7。
6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中柠檬酸与玉米淀粉的质量比为1:2。
7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述步骤(2)中马弗炉温度为120-140℃,加热时间为1-3小时。
8.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述步骤(3)中碳化温度为800-1200℃,时间为1-2小时。
9.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述步骤(3)中惰
...【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池用长循环硅碳负极材料的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中的纳米si粉纯度≥99.9%、最大粒度≤150nm。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中的sbr乳液的浓度为40%-60%。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中si粉与sbr乳液的质量比为1:2至1:3。
5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中si...
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