硅基复合材料及其制备方法、负极极片、锂离子电池技术

本发明专利技术提供了一种硅基复合材料及其制备方法、负极极片、锂离子电池，涉及硅基复合材料的技术领域，包括多孔基体，以及沉积在该多孔基体孔道内的硅纳米颗粒；所述硅基复合材料具有孔径为50nm～1μm的第一大孔和孔径为1～3μm的第二大孔；同时，第二大孔中含有至少一个硅基材料微颗粒，且该硅基材料微颗粒的尺寸为50～500nm。本发明专利技术解决了现有技术中硅材料体积膨胀大、硅基复合材料电极膨胀率高和加工性能差的技术问题，达到了硅基复合材料具有更低膨胀率和更高倍率的技术效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及硅基复合材料的，尤其是涉及一种硅基复合材料及其制备方法、负极极片、锂离子电池。

技术介绍

1、硅(si)具有高理论容量、较低的脱嵌锂电位和储量丰富等的优势，已成为最具有应用前景的新一代锂离子电池负极材料。然而，硅在脱嵌锂过程中会发生巨大的体积膨胀，高达约300％，会带来一系列的不利影响：硅颗粒粉化、丧失电接触，电极结构破坏，sei膜反复经历“形成-破坏-再形成”，导致电池容量衰减、库伦效率降低以及循环稳定性下降等的问题。

2、将硅颗粒与多孔基体复合，在多孔基体上进行含硅前体的化学气相沉积，使硅纳米颗粒分散于多孔基体的孔结构中，利用多孔基体中的多孔结构可以部分地缓冲孔道内硅在脱嵌锂时的体积效应，改善硅基负极材料的循环性能；事实证明，该结构相比于硅氧负极材料在循环性能上具有很大的提升。目前，该结构多通过减少硅纳米颗粒的尺寸、提高硅纳米颗粒的分散性、改善硅纳米颗粒与多孔基体的接触等手段以进一步降低硅在嵌锂过程中的体积膨胀，虽然对于循环稳定性的提升具备一定的效果，但是仍存在进一步改进的空间。

3、有鉴于此，特提出本专利技术。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种硅基复合材料，其特征在于，包括多孔基体，以及沉积在所述多孔基体的孔道内的硅纳米颗粒；

2.根据权利要求1所述的硅基复合材料，其特征在于，所述硅基材料微颗粒的尺寸为50～200nm。

3.根据权利要求1或2所述的硅基复合材料，其特征在于，所述硅基复合材料具有孔径2～50nm的介孔；优选地，所述介孔的体积为0.001～0.05cm3/g；

4.根据权利要求1或2所述的硅基复合材料，其特征在于，所述硅基复合材料的氦测骨架密度为1.2～3.0g/cm3；

5.根据权利要求1所述的硅基复合材料，其特征在于，所述硅基复合材料的中位粒径dV,50...

【技术特征摘要】

1.一种硅基复合材料，其特征在于，包括多孔基体，以及沉积在所述多孔基体的孔道内的硅纳米颗粒；

2.根据权利要求1所述的硅基复合材料，其特征在于，所述硅基材料微颗粒的尺寸为50～200nm。

3.根据权利要求1或2所述的硅基复合材料，其特征在于，所述硅基复合材料具有孔径2～50nm的介孔；优选地，所述介孔的体积为0.001～0.05cm3/g；

4.根据权利要求1或2所述的硅基复合材料，其特征在于，所述硅基复合材料的氦测骨架密度为1.2～3.0g/cm3；

5.根据权利要求1所述的硅基复合材料，其特征在于，所述硅基复合材料的中位粒径dv,50为5～20μm；径距(dv,90-dv,10)/dv,50为0.7～2.0；优选地，所述硅基复合材料的中位粒...

【专利技术属性】
技术研发人员：房冰，王传梅，刘瑞芳，赵俊，何崇，
申请(专利权)人：兰溪致德新能源材料有限公司，
类型：发明
国别省市：