一种以铌基无机-有机杂化物的薄膜为保护层的锂离子电池硅纳米线负极材料及其制备方法技术

技术编号:40249541 阅读:27 留言:0更新日期:2024-02-02 22:44
本发明专利技术提供了一种以铌基无机‑有机杂化物的薄膜为保护层的锂离子电池硅纳米线负极材料及其制备方法,该材料由内向外依次为硅纳米线负极和保护层。保护层为铌基无机‑有机杂化物的薄膜或经过500℃惰性气氛退火处理后的铌基无机‑有机杂化物的薄膜。保护层的厚度控制在5至20纳米范围内。本发明专利技术使用MLD技术制备了一种具有高容量、长循环寿命的铌基无机‑有机杂化物的薄膜修饰的锂离子电池硅纳米线负极材料。本发明专利技术发展了一类新颖的铌基无机‑有机杂化物的薄膜保护层修饰硅纳米线负极的制备方法,利用MLD技术的分子级的膜厚度控制优势直接在硅纳米线负极材料上沉积组分和厚度可调谐的铌基无机‑有机杂化物的薄膜保护层。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于锂离子电池,涉及负极材料,具体涉及一种以铌基无机-有机杂化物的薄膜为保护层的锂离子电池硅纳米线负极材料及其制备方法


技术介绍

1、在众多的电化学储能系统中,锂离子电池得益于高能量密度、高工作电压、低自放电率、长循环寿命、无记忆效应和环境友好等优点,在军事装备、消费类电子市场、生物医疗、通信和航空航天等领域取得了巨大成功。然而,在负极一侧,传统的商用碳基石墨负极已经难以满足高容量的需求。硅元素储量丰富,在地壳中储量仅次于氧元素,且环境友好。作为锂离子负极材料,硅的主要特点包括:①具有高的理论容量;②其微观结构在初始嵌锂过程中转变为无定型相,在后续的循环过程中,该种结构一直被保持;③电化学嵌锂过程中,材料不易团聚;④脱嵌锂电位较低。因此,硅负极被认为有是传统商用石墨负极材料有力替代物,并应用于下一代高能量密度锂离子电池。然而,在电化学储锂时,循环过程中巨大的体积膨胀(~400%)和电极/电解液界面恶化等问题,极大阻碍了硅负极的实用化。选取体积膨胀小的纳米线硅负极可以部分缓解体积膨胀的顽疾,但界面副反应依然存在,一个有效方法是对其表面进行高质量包本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种锂离子电池硅纳米线负极材料,该材料由内向外依次为硅纳米线负极和保护层;

2.一种如权利要求1所述的锂离子电池硅纳米线负极材料的制备方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:

3.一种锂离子电池硅纳米线负极材料,该材料由内向外依次为硅纳米线负极和保护层;

4.一种如权利要求3所述的锂离子电池硅纳米线负极材料的制备方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:

【技术特征摘要】

1.一种锂离子电池硅纳米线负极材料,该材料由内向外依次为硅纳米线负极和保护层;

2.一种如权利要求1所述的锂离子电池硅纳米线负极材料的制备方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:

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【专利技术属性】
技术研发人员:冯昊房佳斌秦利军李建国龚婷张王乐李丹惠龙飞胡逸云
申请(专利权)人:西安近代化学研究所
类型:发明
国别省市:

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