一种硅碳负极材料及制备方法和锂离子电池技术

技术编号:42309953 阅读:34 留言:0更新日期:2024-08-14 15:54
本申请提供一种硅碳负极材料及制备方法和锂离子电池,硅碳负极材料包括多孔硅微球、包覆于多孔硅微球表面的碳包覆层,多孔硅微球与所述碳包覆层的厚度比为(900‑1100):(0.5‑1.5)。该硅碳负极材料为多孔微球结构,其形状规则、抗压能力较强,球形颗粒的多孔硅微球和木质素的碳包覆层结合,显著地提高了硅碳负极材料的压实密度和结构稳定性。将球形结构的硅碳负极材料应用于锂离子电池的负极极片中,硅碳负极材料,能消除硅碳负极材料体积膨胀引起的应力集中和粉化脱落现象,延长了硅碳负极材料的使用寿命,从而提升硅碳负极材料所制备的电池的循环次数。

【技术实现步骤摘要】

本申请属于电池材料,具体涉及一种硅碳负极材料及制备方法和锂离子电池


技术介绍

1、硅材料由于其高理论比容量、低嵌锂电势、原材料丰富、无毒和环保等优势,有望用作下一代高性能锂电池的负极材料,以提高电池的储能能力和工作性能。

2、然而,硅材料在反复的脱嵌锂过程中,会造成巨大的体积膨胀(400%)导致材料破碎粉化,固体电解质膜(sei膜)的结构不稳定而连续生长,电极结构崩塌等,这些问题导致硅碳负极材料的电化学性能迅速衰减和循环寿命较低。

3、目前,市场上制备的硅碳材料主要是不规则单颗粒,材料的不规则性易导致膨胀过程中的应力集中,更易导致材料粉碎。并且,大部分生物质前驱体结构不稳定,抗压强度较低,无法抵抗材料的膨胀,容易发生结构破碎,导致循环性能较差。

4、因此,如何制备形状规则、具有稳定结构和抗压能力的硅碳材料,以减少膨胀过程的应力集中和材料粉碎是增强循环性能的关键。


技术实现思路

1、本专利技术提供一种硅碳负极材料及制备方法和锂离子电池,以解决负极硅碳材料形状不规则、结构稳定本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种硅碳负极材料,其特征在于,包括多孔硅微球、包覆于所述多孔硅微球表面的碳包覆层,所述多孔硅微球与所述碳包覆层的厚度比为(900-1100):(0.5-1.5)。

2.根据权利要求1所述的硅碳负极材料,其特征在于,所述多孔硅微球的平均孔径在1.8-2.2nm之间。

3.根据权利要求1所述的硅碳负极材料,其特征在于,

4.一种硅碳负极材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

5.根据权利要求4所述的硅碳负极材料的制备方法,其特征在于,在所述混合溶液中,所述多孔硅微球:所述碳源的质量比为(3-5):(5-7)。

6.根据权利要...

【技术特征摘要】

1.一种硅碳负极材料,其特征在于,包括多孔硅微球、包覆于所述多孔硅微球表面的碳包覆层,所述多孔硅微球与所述碳包覆层的厚度比为(900-1100):(0.5-1.5)。

2.根据权利要求1所述的硅碳负极材料,其特征在于,所述多孔硅微球的平均孔径在1.8-2.2nm之间。

3.根据权利要求1所述的硅碳负极材料,其特征在于,

4.一种硅碳负极材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

5.根据权利要求4所述的硅碳负极材料的制备方法,其特征在于,在所述混合溶液中,所述多孔硅微球:所述碳源的质量比为(3-5):(5-7)。

6.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员:尤可欣赵晓锋盛杰
申请(专利权)人:蜂巢能源科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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