一种锂电池的低膨胀硅碳复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术属于锂电池技术领域，公开了一种锂电池的低膨胀硅碳复合材料及其制备方法，包括提供硅源和二氧化硅源，以及金属源，按照质量比将其混合均匀以形成混合物，进行氢氟酸/浓硝酸蒸汽刻蚀处理，生成多孔一氧化硅结构，并在多孔一氧化硅结构内部的空腔通过硅烷气体进行化学气相沉积过程，实现纳米硅的定向沉积；在表面通过化学气相沉积法引入氢化锂蒸汽的锂化处理，之后采用碳源气体置进行碳包覆，冷却至室温，得到低膨胀特性的硅碳复合材料；通过在多孔一氧化硅精确控制纳米硅的沉积，以及后续的锂化处理和碳包覆层的形成，从而提升首次效率，降低膨胀及其改善倍率性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及锂电池，尤其涉及一种锂电池的低膨胀硅碳复合材料及其制备方法。

技术介绍

1、随着全球能源结构的转型和环境保护要求的提高，锂离子电池凭借着良好的轻量化、高能量密度等特点，在电动车、可穿戴设备、移动通讯以及大规模储能领域中占据越来越重要的地位。作为锂电池的关键组成之一，负极材料直接影响到电池的容量、功率和循环稳定性。硅碳材料因其高理论比容量吸引了大量研究关注，逐渐成为替代传统石墨负极的有力竞争者，被认为是下一代高能量密度锂电池的关键材料。

2、在现有的技术中，硅碳负极材料通常是通过将纳米硅与碳源进行复合来制备；例如，专利申请号为cn202111117673.1公开了一种多孔硅碳负极材料及其制备方法，其通过在硅碳复合物的内核外部添加孔隙和无定形碳包覆层来提高材料的结构稳定性；然而，尽管该方法一定程度上缓解了体积膨胀问题，但由于纳米硅粒子的尺寸在制备过程中并未得到有效控制，仍然存在显著的膨胀现象，从而影响了电池的循环性能。此外，此类硅碳材料的首次库伦效率和功率性能仍然较为有限，限制了其在高性能锂离子电池应用中的普及。</p>

3、鉴于本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种锂电池的低膨胀硅碳复合材料的制备方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的锂电池的低膨胀硅碳复合材料的制备方法，其特征在于，所述金属为铜、镍、铁、铝中的一种；

3.根据权利要求1所述的锂电池的低膨胀硅碳复合材料的制备方法，其特征在于，步骤S1具体包括：

4.根据权利要求1所述的锂电池的低膨胀硅碳复合材料的制备方法，其特征在于，步骤S2具体包括：

5.根据权利要求4所述的锂电池的低膨胀硅碳复合材料的制备方法，其特征在于，步骤S23之后还包括：

6.根据权利要求5所述的锂电池的低膨胀硅碳复合材料的制备方法，其特征在于...

【技术特征摘要】

1.一种锂电池的低膨胀硅碳复合材料的制备方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的锂电池的低膨胀硅碳复合材料的制备方法，其特征在于，所述金属为铜、镍、铁、铝中的一种；

3.根据权利要求1所述的锂电池的低膨胀硅碳复合材料的制备方法，其特征在于，步骤s1具体包括：

4.根据权利要求1所述的锂电池的低膨胀硅碳复合材料的制备方法，其特征在于，步骤s2具体包括：

5.根据权利要求4所述的锂电池的低膨胀硅碳复合材料的制备方法，其特征在于，步骤s23之后还包括：

6.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：王预，吉凤君，慈立杰，
申请(专利权)人：深圳索理德新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：