一种非填充碳包覆的多孔微米硅基负极材料及其制备方法以及应用技术

本发明专利技术提供了一种非填充碳包覆的多孔微米硅基负极材料，包括：多孔结构的微米硅基内核以及依次包覆于所述多孔结构的微米硅基内核的表面的金属纳米颗粒层以及非填充式的碳包覆层。本发明专利技术通过非填充式碳包覆及多孔结构构建，以缓解硅基材料膨胀、破碎问题，并形成稳定、致密的固体电解质界面膜。通过光催化金属辅助蚀刻，保持多孔硅与碳包覆层的良好面接触，提高锂离子电导率。并通过金属纳米颗粒层提升材料的电子电导率，最终实现质量比容量、首次库伦效率、循环性能及倍率性能的提高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于锂离子电池，具体涉及一种非填充碳包覆的多孔微米硅基负极材料及其制备方法以及应用。

技术介绍

1、目前锂离子电池市场所采用的负极材料主要为石墨系材料，由于其理论比容量较低(372mah/g)，加之消费者及市场对电池的能量密度要求日益提升，石墨系负极难以满足市场需求。而硅基负极由于具有很高的理论比容量(4200mah/g)，能够有效的提升能量密度，十分有希望能够替代石墨负极，成为下一代锂离子电池负极材料。然而硅基负极在充放电过程中，随着锂离子的嵌入脱出，会出现高至300％的体积膨胀，导致颗粒粉碎、固态电解质界面膜反复破碎生成，影响其循环性能。

技术实现思路

1、有鉴于此，本专利技术要解决的技术问题在于提供一种非填充碳包覆的多孔微米硅基负极材料及其制备方法以及应用，本专利技术提供的非填充碳包覆的多孔微米硅基负极材料可以有效缓解微米硅基负极在充放电过程中的膨胀、破碎问题，提高循环性能。

2、本专利技术提供了一种非填充碳包覆的多孔微米硅基负极材料，包括：

3、多孔结构的微米硅基内核本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种非填充碳包覆的多孔微米硅基负极材料，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的硅基负极材料，其特征在于，所述多孔结构的微米硅基内核选自多晶硅或氧化亚硅，所述氧化亚硅的化学式为SiOx，0<x<2；

3.一种如权利要求1或2所述的硅基负极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤A)包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述溶剂包括：水、N-甲基吡咯烷酮、甲苯、无水乙醇、异丙醇、二甲基甲酰胺、环丁砜、乙二醇二甲醚、四氢呋喃、丙酮中的一种或多种混合...

【技术特征摘要】

1.一种非填充碳包覆的多孔微米硅基负极材料，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的硅基负极材料，其特征在于，所述多孔结构的微米硅基内核选自多晶硅或氧化亚硅，所述氧化亚硅的化学式为siox，0<x<2；

3.一种如权利要求1或2所述的硅基负极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤a)包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述溶剂包括：水、n-甲基吡咯烷酮、甲苯、无水乙醇、异丙醇、二甲基甲酰胺、环丁砜、乙二醇二甲醚、四氢呋喃、丙酮中的一种或...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴士超，徐天择，魏伟，肖菁，杨全红，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：