硅碳复合材料及其制备方法、负极活性材料、负极极片、电化学装置和车辆制造方法及图纸

技术编号:40737230 阅读:24 留言:0更新日期:2024-03-25 19:58
本公开涉及电化学技术领域,尤其涉及一种硅碳复合材料、其制备方法、负极活性材料、负极极片、电化学装置和车辆,硅碳复合材料包括石墨材料以及固定于石墨材料间的空隙中的硅碳材料。在本公开硅碳复合材料中,硅碳材料被石墨材料包裹,从而可有效抑制硅在锂化过程中的体积膨胀,使其作为锂离子电池的负极材料使用时,使电池具有稳定的循环性能。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及电化学,尤其涉及一种硅碳复合材料及其制备方法、负极活性材料、负极极片、电化学装置和车辆


技术介绍

1、随着电子设备、电动汽车的高速发展,各类电子设备对二次电池的快充性能提出越来越高的要求。例如,锂离子电池的快充和续航已然成为衡量电池的重要指标。目前商业化锂离子电池的负极多为石墨材料。然而,随着科技高速发展,石墨材料已经不能满足人们的发展需求(理论容量372mah/g)。并且石墨材料在充放电过程中,锂离子只能通过石墨的端面进行嵌入和脱出,扩散路径长,严重影响锂离子扩散速度,不能满足快充电池的需求。

2、为了提高快充性能,相关技术中,针对负极活性材料的结构和/或组成进行了改进,例如采用含硅材料,但硅在锂化过程中会发生体积膨胀,从而影响锂离子电池的循环性能。


技术实现思路

1、为了解决上述技术问题,本公开提供了一种硅碳复合材料及其制备方法、负极活性材料、负极极片、电化学装置和车辆,本公开的硅碳复合材料具有更好的循环性能。

2、本公开提供了一种硅碳复合材料,包括石墨材料以及固定于石本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种硅碳复合材料,其特征在于,包括石墨材料以及固定于所述石墨材料间的空隙中的硅碳材料。

2.根据权利要求1所述的硅碳复合材料,其特征在于,所述硅碳材料为核壳结构,所述硅碳材料的内核为纳米硅,所述硅碳材料的外壳为碳层;和/或,所述硅碳材料为硅碳母粒,所述硅碳母粒的粒径为1μm~5μm。

3.根据权利要求1所述的硅碳复合材料,其特征在于,所述石墨材料和所述硅碳材料两者形成硅碳复合颗粒,所述硅碳复合颗粒的粒径为10μm~80μm。

4.根据权利要求1所述的硅碳复合材料,其特征在于,所述硅碳材料中硅元素的质量百分比含量为20%~60%;和/或,

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【技术特征摘要】

1.一种硅碳复合材料,其特征在于,包括石墨材料以及固定于所述石墨材料间的空隙中的硅碳材料。

2.根据权利要求1所述的硅碳复合材料,其特征在于,所述硅碳材料为核壳结构,所述硅碳材料的内核为纳米硅,所述硅碳材料的外壳为碳层;和/或,所述硅碳材料为硅碳母粒,所述硅碳母粒的粒径为1μm~5μm。

3.根据权利要求1所述的硅碳复合材料,其特征在于,所述石墨材料和所述硅碳材料两者形成硅碳复合颗粒,所述硅碳复合颗粒的粒径为10μm~80μm。

4.根据权利要求1所述的硅碳复合材料,其特征在于,所述硅碳材料中硅元素的质量百分比含量为20%~60%;和/或,

5.根据权利要求3~4任一项所述的硅碳复合材料,其特征在于,所述硅碳复合材料中还包括导电剂,所述导电剂穿插于所述硅碳材料和所述石墨材料之间,用于在所述硅碳复合材料内部形成导电网络,优选地,所述硅碳复合材料中所述导电剂的质量百分比含量为1%~2%;

6.根据权利要求5所述的硅碳复合材料,其特征在于,所述导电剂选自碳纳米材料,优选地,所述碳纳米材料选自零维、一维、二维和三维碳纳米材料中的至少一种;

【专利技术属性】
技术研发人员:宋怀河张家鹏李昂张鹏李叶晶屈国莹
申请(专利权)人:北京车和家信息技术有限公司
类型:发明
国别省市:

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