复合硅基材料及其制备方法、负极极片及锂离子电池技术

技术编号:41872240 阅读:13 留言:0更新日期:2024-07-02 00:23
本申请涉及一种复合硅基材料及其制备方法、负极极片及锂离子电池。复合硅基材料包括多孔氮掺杂碳壳层及包覆于多孔氮掺杂碳壳层内的硅基材料;其中,多孔氮掺杂碳壳层由含氮元素的有机碳源聚合物碳化形成。本申请提供的方案,在多孔氮掺杂碳包覆的硅基材料应用于锂电池的负极时,提高硅负极的振实密度,抑制体积膨胀,提升电池的能量密度和循环性能。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及电池,尤其涉及一种复合硅基材料及其制备方法、负极极片及锂离子电池


技术介绍

1、随着锂离子电池技术的迅速发展,电子设备不断更新换代,电动车得到广泛普及,市场对电池的能量密度需求不断增加。在电池的负极材料中,传统的石墨材料因其较低的理论比容量,阻碍了能量密度的进一步提高。而硅材料因理论比容量高、储量丰富,目前被认为是最有可能替代传统石墨负极的材料,继而在锂离子电池中得以发展应用。

2、然而,当硅材料被锂离子嵌入至完全锂化时,体积膨胀甚至会超过300%,继而引发了一系列问题。其中,体积效应会使硅颗粒粉化,与集流体的粘接性变差;同时颗粒间的接触阻抗增大,使电池容量衰减加快。另外,较大的体积膨胀会使sei膜不断破裂和重组,继而不断消耗锂离子,导致不可逆容量损失增大,电池的循环性能受到严重恶化。


技术实现思路

1、为解决或部分解决相关技术中存在的问题,本申请提供一种复合硅基材料及其制备方法、负极极片及锂离子电池,能够提高硅负极的振实密度,抑制体积膨胀,提升电池的能量密度和循环性能。

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【技术保护点】

1.一种复合硅基材料,其特征在于,包括多孔氮掺杂碳壳层及包覆于所述多孔氮掺杂碳壳层内的硅基材料;其中,所述多孔氮掺杂碳壳层由含氮元素的有机碳源聚合物碳化形成。

2.根据权利要求1所述的复合硅基材料,其特征在于:

3.一种权利要求1或2所述的复合硅基材料的制备方法,其特征在于,包括:

4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于:

5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述去除所述表面活性剂和造孔剂,包括:

6.根据权利要求3至5任一项所述的制备方法,其特征在于:

7.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,...

【技术特征摘要】

1.一种复合硅基材料,其特征在于,包括多孔氮掺杂碳壳层及包覆于所述多孔氮掺杂碳壳层内的硅基材料;其中,所述多孔氮掺杂碳壳层由含氮元素的有机碳源聚合物碳化形成。

2.根据权利要求1所述的复合硅基材料,其特征在于:

3.一种权利要求1或2所述的复合硅基材料的制备方法,其特征在于,包括:

4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于:

5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述去除所述表面活性剂和造孔剂,包括:

6.根据权利要求3至5任一项...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘娇于立娟胡大林廖兴群
申请(专利权)人:广东省豪鹏新能源科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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