一种原位制备的三维交联复合材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种原位制备的三维交联复合材料及其制备方法和应用，三维交联复合材料包括:碳基质、硅纳米线、以及包覆于碳基质外表面的碳壳；碳基质是由有机碳源材料经过碳化得到；碳基质的质量占三维交联复合材料的总质量的百分比为30％‑70％；硅纳米线通过熔盐电解法还原二氧化硅得到；硅纳米线的线体直径在0.1nm‑45nm之间；硅纳米线的质量占三维交联复合材料的总质量的百分比为1％‑70％；三维交联复合材料的粒径Dv50在1μm‑100μm之间；将该三维交联复合材料应用于锂电池中，可提高锂电池的首周库伦效率和循环性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电池材料，特别涉及一种原位制备的三维交联复合材料及其制备方法和应用。

技术介绍

1、纳米材料由于其纳米级尺寸效应为电化学储能装置提供了许多理想的特性，这与块状或微米级材料显著不同，例如离子扩散的动力学、应变/应力的大小以及活性材料的利用率。硅纳米线作为研究最广泛的纳米材料之一，在储能应用方面具有许多优势，硅纳米线结构增加了电极-电解质接触的比表面积和电极活性位点，提高了材料利用率和容量；硅纳米线为电子传输提供了一条连续的路径，降低了电荷传输电阻，可以提高电极的导电性和动力学；硅纳米线有利于缩短离子传输路径，可以大大提高电极的倍率性能；硅纳米线结构有助于缓解电极材料在反复锂化和脱锂过程中的结构变化。

2、然而硅纳米线仍面临巨大的挑战：具有较大的比表面积导致界面副反应增加，减少了库仑效率和循环寿命；同时硅纳米线在反复充放电过程中容易聚集，导致内部阻抗增加和容量衰减；并且其尺寸和形状可控的纳米线的合成相对复杂，工业应用的低成本纳米线的大规模生产仍需大力发展。

技术实现思路

<p>1、本专利技术实本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种原位制备的三维交联复合材料,其特征在于，所述三维交联复合材料包括:碳基质、硅纳米线、以及包覆于所述碳基质外表面的碳壳；

2.根据权利要求1所述的原位制备的的三维交联复合材料，其特征在于，所述硅纳米线的线体直径在10nm-30nm之间；

3.根据权利要求1所述的原位制备的三维交联复合材料，其特征在于，所述碳壳的质量占所述三维交联复合材料的总质量的百分比为1％-20％。

4.一种上述权利要求1-3任一所述的原位制备的三维交联复合材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括:

5.根据权利要求4所述的原位制备的三维交联复合材料的制备方法，...

【技术特征摘要】

1.一种原位制备的三维交联复合材料,其特征在于，所述三维交联复合材料包括:碳基质、硅纳米线、以及包覆于所述碳基质外表面的碳壳；

2.根据权利要求1所述的原位制备的的三维交联复合材料，其特征在于，所述硅纳米线的线体直径在10nm-30nm之间；

3.根据权利要求1所述的原位制备的三维交联复合材料，其特征在于，所述碳壳的质量占所述三维交联复合材料的总质量的百分比为1％-20％。

4.一种上述权利要求1-3任一所述的原位制备的三维交联复合材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括:

5.根据权利要求4所述的原位制备的三维交联复合材料的制备方法，其特征在于，所述反应介质包括：水或醇类化合物的水溶液中的一种；

6.根据权利要求4所述的原位制备的三维交联复合材料的制备方法，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵金，刘柏男，罗飞，
申请(专利权)人：溧阳天目先导电池材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：