一种高比能硅氧碳复合负极材料的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种高比能硅氧碳复合负极材料的制备方法。一种高比能硅氧碳复合负极材料的制备方法包括：聚丙烯腈碳纳米纤维的制备、SiO<subgt;X</subgt;颗粒的制备、SiO<subgt;X</subgt;/CNFs复合材料的制备等步骤，其中聚丙烯腈碳纳米纤维的制备又包括静电纺丝、高温预氧化、碳化等等步骤。本发明专利技术制备的高比能硅氧碳复合负极材料具有优异的导电性、电化学性、体积效益小和良好的循环稳定性等优点，可以在锂离子电池等能量储存领域中得到广泛应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种高比能硅氧碳复合负极材料的制备方法，属于新能源。

技术介绍

1、锂电中储锂的主要是负极材料，它在循环过程中充放时可以让锂离子自由地嵌入和脱出。仔细研宄锂电的历史发展进程，可以发现负极的重要性，它对锂电的发展起到了很大的促进作用。锂离子电池的能量密度在很大程度上取决于负极材料，因为正极材料的放电容量显著改善还并未实现，而目前各种碳材料正在被深入地研究。

2、尽管负极材料大多数是碳素类材料，但是碳材料缺点明显，理论容量低，首次库伦效率低等，所以人们在一边研究碳类材料，一边也开展了一些其他新颖的具有高比容量的非碳类材料的研发。非碳类的负极材料主要有锡基(sn)、硅基(si)、钛基(ti)，氮化物，过渡金属氧化物以及一些其他新颖的合金类材料。

3、而硅材料理论容量高（4200mah g-1），是新一代较有吸引力的锂电负极材料，但是充放电过程中的体积膨胀效应髙达400%，这会导致较差的循环寿命。很多人选择用一些柔性支架来支撑单质硅材料，例如0d中空碳球，1ｄ碳纳米纤维，２ｄ石墨烯等等。然而，考虑到纳米硅的易团聚、难分散，且价本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高比能硅氧碳复合负极材料的制备方法，其特征在于包括：

2.根据权利要求1所述的一种高比能硅氧碳复合负极材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）聚丙烯腈碳纳米纤维的制备包括S11将1~3g聚丙烯腈原丝（PAN）放入到10~16mL的N,N-二甲基甲酰胺（DMF）溶液中，进行70~90℃水浴加热中，直至PAN原丝完全溶于DMF当中。

3.根据权利要求1所述的一种高比能硅氧碳复合负极材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）聚丙烯腈碳纳米纤维的制备包括S12纺丝液配置完成后进行静电纺丝，纺丝电压16~22KV，注射流速为0.3~0.6mLh-1，转速保持800~140...

【技术特征摘要】

1.一种高比能硅氧碳复合负极材料的制备方法，其特征在于包括：

2.根据权利要求1所述的一种高比能硅氧碳复合负极材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）聚丙烯腈碳纳米纤维的制备包括s11将1~3g聚丙烯腈原丝（pan）放入到10~16ml的n,n-二甲基甲酰胺（dmf）溶液中，进行70~90℃水浴加热中，直至pan原丝完全溶于dmf当中。

3.根据权利要求1所述的一种高比能硅氧碳复合负极材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）聚丙烯腈碳纳米纤维的制备包括s12纺丝液配置完成后进行静电纺丝，纺丝电压16~22kv，注射流速为0.3~0.6mlh-1，转速保持800~1400rs-1，纺丝时间为8~12h。

4.根据权利要求1所述的一种高比能硅氧碳复合负极材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）聚丙烯腈碳纳米纤维的制备包括s13将纺好的pan基纳米纤维膜垂直放置于鼓风干燥箱中进行高温预氧化，以2~5℃min-1升至240~300℃，其中在180~240℃中不同温度点保温50~80min，最后在240~300℃保温50~80min后自然降到常温，得到预氧化后的膜。

5.根据权利要求1所述的一种高比能硅氧碳复合负极材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）聚丙烯腈碳纳米纤维的制备包括s14将pan基碳纤维膜预氧化后放入...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕猛，刘锐剑，徐梓炜，袁旭，刘鑫荣，
申请(专利权)人：湖州启源金灿新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：