一种硅-碳复合负极材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提出了一种硅‑碳复合负极材料及其制备方法和应用，所述硅‑碳复合负极材料包括硅‑石墨复合材料、包覆在所述硅‑石墨复合材料表面的碳层以及包覆在所述碳层表面的氧化铝层。本发明专利技术提出的一种硅‑碳复合负极材料及其制备方法和应用，通过在硅‑石墨复合材料表面依次包覆碳层和氧化铝层，所得硅‑碳复合负极材料可同时具有循环性能好、首次效率高、倍率性能好的性能优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及锂离子电池负极材料，尤其涉及一种硅-碳复合负极材料及其制备方法和应用。

技术介绍

1、锂离子电池人造石墨负极的理论比容量为372mah·g-1，具有电压平台低、循环稳定性好、价格低廉的优点，目前商业化锂离子电池基本上都使用人造石墨为负极材料。随着社会生活需求的发展，人们对于更高能量密度的锂离子电池需求更大，而这主要是在负极材料上进行改进。单质硅具有4200ma·h/g的超高理论容量，充电容量为商业使用的人造石墨负极容量的10倍，同时硅元素的储量非常丰富，因此硅被认为是最有前景的下一代高能量密度锂离子电池负极材料。但是硅负极材料在脱嵌锂过程中会产生巨大的体积膨胀，膨胀一般超过300％，极易导致负极的变形及活性物质脱落，使锂离子电池循环稳定性降低。目前对此问题的改良方法主要为制备小尺寸纳米硅或合成均匀的硅-碳复合材料，以此缓冲其充放电过程中的体积膨胀，提高硅负极在锂离子电池中的稳定性，为高容量、长循环的锂离子电池负极研发提供参考。

2、虽然硅-碳复合材料在锂离子电池充放时，有较好的容量、循环性能，但在当今电动汽车及电器高速发展的时代背本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种硅-碳复合负极材料，其特征在于，包括硅-石墨复合材料、包覆在所述硅-石墨复合材料表面的碳层以及包覆在所述碳层表面的氧化铝层。

2.根据权利要求1所述硅-碳复合负极材料，其特征在于，所述硅-石墨复合材料中，石墨为天然石墨或人造石墨，硅为多孔纳米硅；

3.根据权利要求1或2所述硅-碳复合负极材料，其特征在于，所述碳层为硬碳层；

4.根据权利要求1-3任一项所述硅-碳复合负极材料，其特征在于，所述氧化铝层质量是所述硅-石墨复合材料质量的0.05-5wt％。

5.一种权利要求1-4任一项所述硅-碳复合负极材料的制备方法，其特征在于，包括如下...

【技术特征摘要】

1.一种硅-碳复合负极材料，其特征在于，包括硅-石墨复合材料、包覆在所述硅-石墨复合材料表面的碳层以及包覆在所述碳层表面的氧化铝层。

2.根据权利要求1所述硅-碳复合负极材料，其特征在于，所述硅-石墨复合材料中，石墨为天然石墨或人造石墨，硅为多孔纳米硅；

3.根据权利要求1或2所述硅-碳复合负极材料，其特征在于，所述碳层为硬碳层；

4.根据权利要求1-3任一项所述硅-碳复合负极材料，其特征在于，所述氧化铝层质量是所述硅-石墨复合材料质量的0.05-5wt％。

5.一种权利要求1-4任一项所述硅-碳复合负极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

6.根据权利要求5所述硅-碳复合负极材料的制备方法，其特征在于，步骤s1中，所述石墨为天然石墨或人造石墨，所述氯硅烷为si...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪静，王莉，王如秀，胡俊俊，严烁，
申请(专利权)人：合肥国轩新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：