一种掺杂包覆的球形硅碳负极材料、其制备方法及用途技术

本发明专利技术属于电池材料技术领域，提供了一种掺杂包覆的球形硅碳负极材料、其制备方法及用途，制备方法包括：将硅粉和氮源分散于明胶溶液中，混合均匀后依次进行干燥和热解，得到氮掺杂硅碳粉末；将氮掺杂硅碳粉末加入模板溶液中，向悬浮液中滴加异丙醇并混合均匀，随后经抽滤和干燥后得到氮掺杂前驱体粉末；将氮掺杂前驱体粉末与盐酸多巴胺溶液混合得到前驱体浆料；喷雾干燥造粒得到复合硅碳材料；将复合硅碳材料分散于硝酸银溶液中并混合搅拌，随后经离心过滤和干燥后得到改性前驱体粉末；将改性前驱体粉末置于管式炉内进行高温氧化处理；随后，在氮气气氛下对改性前驱体粉末进行第一煅烧和第二煅烧，得到掺杂包覆的球形硅碳负极材料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电池材料，涉及一种掺杂包覆的球形硅碳负极材料、其制备方法及用途。

技术介绍

1、在全球节能减排的大趋势下，新能源行业将迎来历史性机遇，交通领域及工业领域的电动化将是主要的减排方式，而储能技术的发展直接影响到电动化进程，作为当下极具储能潜力的锂电池，已在手机，新能源汽车等各种电力驱动设备或机器中得到了广泛的应用。但随着新技术的发展以及客户体验对满足感的追求，急迫开发一种高能量、高倍率、高安全性能的新一代锂电池。

2、目前市场上的锂电池普遍使用石墨类碳材料作负极材料，如人造石墨、天然石墨、中间相碳微球、软碳、硬碳等。但此类碳材料放电比首次可逆容量较低，难以满足人们对长续航锂电池的需求。因此，需要一种更高比首次可逆容量的材料代替石墨类材料。硅负极理论比首次可逆容量4200mah/g，有着略高于石墨负极电压平台，使其充电时不会析锂，具有良好的安全性能，成为最有潜力代替石墨负极的材料。但其在充放电过程发生不同程度的体积变化，导致活性物质膨胀破裂，甚至与集流体分开，电接触变差，电化学性能失效，最终电池可逆首次可逆容量下降，使用寿命大大降低。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种掺杂包覆的球形硅碳负极材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（Ⅰ）中，所述明胶溶液的质量分数为10-20wt%；

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（Ⅰ）中，所述聚丙烯酸溶液的浓度为0.1-0.5g/mL；

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（Ⅱ）中，所述氮掺杂前驱体粉末与所述盐酸多巴胺溶液的比例为1mg:(0.8-1.2)mL；

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（Ⅱ）中，所述复合硅碳材料分散于所述硝酸银溶液后混合搅拌1-2...

【技术特征摘要】

1.一种掺杂包覆的球形硅碳负极材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（ⅰ）中，所述明胶溶液的质量分数为10-20wt%；

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（ⅰ）中，所述聚丙烯酸溶液的浓度为0.1-0.5g/ml；

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（ⅱ）中，所述氮掺杂前驱体粉末与所述盐酸多巴胺溶液的比例为1mg:(0.8-1.2)ml；

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（ⅱ）中，所述复合硅碳材料分散于所述硝酸银溶液后混合搅拌1-2h；

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（ⅲ）中，所述空气的通入量为500-600ml/h；

7.根据权利要求1所述的制备...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕诗，刘会忠，吕赢，
申请(专利权)人：葫芦岛市铭浩新能源材料有限公司，
类型：发明
国别省市：