【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及锂离子电池，具体为一种锂离子电池所用硅碳复合材料及其制备方法。
技术介绍
1、锂离子电池在能量密度、循环寿命、充放电速率和安全性等方面，锂离子电池的性能正在不断提高。同时，它被广泛应用于电动汽车、便携式电子设备和能源储存等领域。
2、硅碳复合材料作为锂离子电池的负极材料，具有比容量高、电压平台低、环境友好和资源丰富等优点，被视为石墨负极的理想替代者，用于下一代高比能锂离子电池，自身作为一种高能量密度负极材料，具有高的比容量，首次效率极其低的优点，但是由于内核的多孔碳结构造成其电子导电率差，影响其快充性能；同时，内核的多孔碳结构，在充放电过程中的缺陷较多降低高温存储性能。
技术实现思路
1、(一)解决的技术问题
2、针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种锂离子电池所用硅碳复合材料及其制备方法，解决了现有技术中硅碳复合材料因为多孔结构导致降低高温存储性能以及导电率差的问题。
3、(二)技术方案
4、为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种锂离子电池所用硅碳复合材料，该硅碳复合材料呈核壳结构，内核为镁掺杂硅碳材料，外壳为导电剂掺杂快离子导体材料，外壳的质量比为5％—10％。
5、优选的，所述快离子导体为na3pse4、na7sb3s11、na3sbs4中的任意一种。
6、一种锂离子电池所用硅碳复合材料的制备方法，包括以下步骤：
7、步骤s1:
8、按照质量比多孔
9、步骤s2:
10、将镁掺杂多孔碳转移到流化床中，加热到300-500℃，通入硅烷混合气体，保持腔体的压强为1-2mpa，按照气体流量100-500sccm持续通入30—300min，得到镁掺杂硅碳前驱体材料；
11、步骤s3:
12、通过微波等离子化学气相沉积法在镁掺杂硅碳前驱体材料表面沉积快离子导体，得到快离子导体包覆镁掺杂硅碳复合材料。
13、优选的，所述步骤s3中将镁掺杂硅碳前驱体材料罩于带有孔的石英坩埚中，然后置于离子体反应腔内，同时在清洗烘干过的硅衬底上镀一层快离子导体，然后置于沉积室中。
14、优选的，在微波等离子化学气相沉积法中激发微波调节微波发射器功率100—1000w，调节压强为10—100pa，升温到500℃-1000℃，反应时间5—30min，之后再冷却至室温。
15、(三)有益效果
16、本专利技术提供了一种锂离子电池所用硅碳复合材料及其制备方法。具备以下有益效果：
17、1、在多孔碳中掺杂金属镁提升材料的电子导电率及其在充放电过程中形成硅酸镁提升材料的结构稳定性改善循环性能。
18、2、通过微波等离子化学气相沉积法，在其硅碳表面沉积快离子导体，降低内核材料的表面缺陷，提升材料的电子导电率，改善倍率和高温存储性能。
19、3、外层的快离子导体na3pse4，na7sb3s11，na3sbs4较市场上其他的快离子导体，自身具有比容量及其钠离子导电率高的特性，改善倍率性能。
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1.一种锂离子电池所用硅碳复合材料，其特征在于：该硅碳复合材料呈核壳结构，内核为镁掺杂硅碳材料，外壳为导电剂掺杂快离子导体材料，外壳的质量比为5％—10％。
2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池所用硅碳复合材料，其特征在于：所述快离子导体为Na3PSe4、Na7Sb3S11、Na3SbS4中的任意一种。
3.根据权利要求2所述的一种锂离子电池所用硅碳复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的一种锂离子电池所用硅碳复合材料及其制备方法，其特征在于：所述步骤S3中将镁掺杂硅碳前驱体材料罩于带有孔的石英坩埚中，然后置于离子体反应腔内，同时在清洗烘干过的硅衬底上镀一层快离子导体，然后置于沉积室中。
5.根据权利要求4所述的一种锂离子电池所用硅碳复合材料及其制备方法，其特征在于：在微波等离子化学气相沉积法中激发微波调节微波发射器功率100—1000W，调节压强为10—100Pa，升温到500℃-1000℃，反应时间5—30min，之后再冷却至室温。
【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池所用硅碳复合材料，其特征在于：该硅碳复合材料呈核壳结构，内核为镁掺杂硅碳材料，外壳为导电剂掺杂快离子导体材料，外壳的质量比为5％—10％。
2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池所用硅碳复合材料，其特征在于：所述快离子导体为na3pse4、na7sb3s11、na3sbs4中的任意一种。
3.根据权利要求2所述的一种锂离子电池所用硅碳复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的一种...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵磊，吕波，路鹏飞，郭明，
申请(专利权)人：丰镇市宏升炭素有限公司，
类型：发明
国别省市：
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