【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于锂离子电池领域，涉及一种锂离子电池负极材料用硅碳纳米复合材料的感应热等离子体原位合成方法。
技术介绍
1、电子设备、汽车和大规模储能设备的蓬勃发展，对锂离子电池能量密度和循环寿命提出了更高的要求。由于硅理论比容量高(4200mah/g)、成本低、储量丰富，是下一代锂离子电池最有前景的负极材料。然而硅负极在锂离子电池循环过程中，容易引起严重的体积膨胀，导致电解液的损耗和容量的衰减。此外，硅作为半导体的导电性远低于石墨材料，严重影响锂离子在硅负极中的传输，极大地制约了硅负极性能的有效发挥。
2、为了提高硅材料的结构稳定性和导电性，最常见的改善方法包括纳米化和材料复合。研究发现，纳米线能够通过轴向的伸缩高效释放应力，抑制裂纹的生长和蔓延，因而能够耐受更大的体积变化，减少对电极结构造成的破坏。此外，纳米线还可提供沿轴向方向的快速的电子和离子传递途径，提高电化学反应速率。进一步将硅与碳材料进行复合，利用碳良好的导电性促进电荷的转移和传递，能够有效提高电池的倍率性能。碳还可以充当缓冲主体，更好的保持硅负极材料的结构稳定性。
3、由本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种硅碳纳米复合材料的感应热等离子体原位合成方法，其特征在于，采用分段式进料方式，通过对硅纳米线形成和碳硅复合过程的温区进行控制，从而抑制碳硅反应速度，有效避免碳化硅的形成；首先将硅源前驱体轴向输送入感应热等离子体高温区，在高温作用下得到硅蒸气，并在离开高温区过程中冷却，通过成核生长得到硅纳米线；在感应热等离子体弧尾部加入乙炔、甲烷等气体碳源，热解形成的碳在硅表面异相成核，得到硅碳复合材料。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
3.按照权利要求1或2所述的方法制备得到硅碳纳米复合材料。
4.按照权利要求...
【技术特征摘要】
1.一种硅碳纳米复合材料的感应热等离子体原位合成方法，其特征在于，采用分段式进料方式，通过对硅纳米线形成和碳硅复合过程的温区进行控制，从而抑制碳硅反应速度，有效避免碳化硅的形成；首先将硅源前驱体轴向输送入感应热等离子体高温区，在高温作用下得到硅蒸气，并在离开高温区过程中冷却，通过成核生长得到硅纳米线；在感应热等离子体弧尾部加入乙炔、甲烷等气体碳源，热解形成的碳在硅表面异相成核，得到硅碳复合材料。
2.按照权利要求1...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡鹏，巩鑫宇，王金淑，周琴琴，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：
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