含金属锑碳纤维包覆硅锂离子电池负极材料及其制备方法技术

技术编号:40318117 阅读:24 留言:0更新日期:2024-02-07 21:01
本发明专利技术公开了一种含金属锑碳纤维包覆硅锂离子电池负极材料及其制备方法,属于锂离子电池电极材料技术领域。本发明专利技术通过调节制备工艺参数,将三价锑离子转变为零价锑金属,并将其限制在碳纤维壳层中,制备的产品作为锂离子电池负极材料首次库伦效率达到80%,充放电循环100次后比容量稳定在790mAh/g,高于目前硅碳负极材料的平均水平。此外,本发明专利技术提供的制备方法采用廉价丰富的原料,制备流程易操作、对环境无污染,适合批量化制备。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于锂离子电池电极材料,具体涉及一种含金属锑碳纤维包覆硅锂离子电池负极材料及其制备方法


技术介绍

1、锂离子电池是目前应用最广泛的可充电电池之一,其关键的电极材料之一是负极材料。近年来,由于硅碳复合材料具有较高的比容量和较低的工作电压,因此已成为锂离子电池负极材料的研究热点之一。

2、在
技术介绍
方面,目前主要集中在提高硅碳负极材料的电化学性能和循环寿命上。首先,研究人员通过合成方法的改进和结构调控,实现了硅碳复合材料的制备。例如,采用溶胶-凝胶法、煅烧法、电化学合成等方法,可以获得具有优异电化学性能的硅碳复合材料。其次,研究人员利用表面修饰技术、包覆技术等手段,改善硅碳复合材料的电化学稳定性和循环寿命。例如,通过包覆硅碳材料表面的二氧化硅、碳包覆等材料,可以有效抑制硅碳材料与电解液中锂离子的反应,提高其循环稳定性和充放电性能。

3、然而,硅碳负极材料在实际应用中仍存在一些问题。首先,硅材料的体积膨胀率较大,其与锂之间的合金反应会导致电极结构的失稳,从而影响电池的循环寿命。其次,硅材料的电导率较低,使得电池的内阻增大,导致本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种含金属锑碳纤维包覆硅锂离子电池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所述的一种含金属锑碳纤维包覆硅锂离子电池负极材料的制备方法,其特征在于,所述溶剂混合液由二甲基亚砜和乙二醇混合得到,所述二甲基亚砜和乙二醇的体积比为4~6:1。

3.根据权利要求1所述的一种含金属锑碳纤维包覆硅锂离子电池负极材料的制备方法,其特征在于,S1中,所述溶液A中,锑离子浓度为0.0708~0.2124mol/L。

4.根据权利要求1所述的一种含金属锑碳纤维包覆硅锂离子电池负极材料的制备方法,其特征在于,S1中,所述溶液A中,聚乙烯醇的浓度为...

【技术特征摘要】

1.一种含金属锑碳纤维包覆硅锂离子电池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所述的一种含金属锑碳纤维包覆硅锂离子电池负极材料的制备方法,其特征在于,所述溶剂混合液由二甲基亚砜和乙二醇混合得到,所述二甲基亚砜和乙二醇的体积比为4~6:1。

3.根据权利要求1所述的一种含金属锑碳纤维包覆硅锂离子电池负极材料的制备方法,其特征在于,s1中,所述溶液a中,锑离子浓度为0.0708~0.2124mol/l。

4.根据权利要求1所述的一种含金属锑碳纤维包覆硅锂离子电池负极材料的制备方法,其特征在于,s1中,所述溶液a中,聚乙烯醇的浓度为0.6~0.9mol/l。

5.根据权利要求1所述的一种含金属锑碳纤维包覆硅锂离子电池负极材料的制备方法,其特征在于,s2中,所述溶液b中,纳米硅粒子的浓度为1.07~3.21mol/l,聚乙烯醇的浓度为0.3~0.6mol/l。

【专利技术属性】
技术研发人员:张利锋王凯王晓飞康雅婷郭守武
申请(专利权)人:陕西科技大学
类型:发明
国别省市:

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