一种硅碳复合材料的制备方法及其硅碳复合材料和应用技术

本发明专利技术公开了一种硅碳复合材料的制备方法及其硅碳复合材料和应用，在多孔偏铝酸锂上直接沉积纳米硅，然后再沉积碳层，其中，多孔偏铝酸锂的制备方法包括如下操作步骤：步骤S1)、准备有机铝盐、有机溶剂和有机碱，将其进行分散均匀后转移到高压反应釜中，反应至少1小时，经过滤、真空干燥后烧结1‑6小时,得到多孔氧化铝；步骤S2)、向锂溶液中添加多孔氧化铝，反应至少10小时；本申请制得的特定多孔偏铝酸锂具有令人惊喜的高离子导电率特性，同时可直接替代当前技术采用的多孔碳，通过在多孔偏铝酸锂中沉积纳米硅，可有效降低充放电过程中硅的膨胀，并进一步提升硅碳复合材料的离子导电率，改善硅碳复合内核的扩散系数。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于锂离子电池材料制备领域，具体涉及一种硅碳复合材料的制备方法，本专利技术还涉及该制备方法得到的硅碳复合材料和应用。

技术介绍

1、当前的新型硅碳复合材料基本都是由多孔碳及其沉积在多孔碳孔隙中的纳米硅组成，然而由于多孔碳自身的电子导电性差及其孔容，造成其材料的电子导电性差，影响其应用电池的快充性能，此外，多孔碳结构材料的特性造成其副反应较多，会影响其应用电池的首次效率及其高温性能。

2、虽然有研究者通过材料掺杂或包覆提升材料的电子导电率及其降低缺陷，但是仅仅改善材料的电子导电率，对材料的离子导电率并没有改善，导致其倍率提升幅度有限。例如专利申请号为cn202310437660.5的中国专利技术专利申请公开了一种氟氮掺杂无定形碳包覆硅碳复合材料及其制备方法，使用硅烷裂解法，在多孔碳中通入硅烷混合气，使其在多孔碳中沉积纳米硅；然后通入三氟化氮和碳源混合气，在沉积了纳米硅的多孔碳外层包覆氟氮掺杂无定形碳，得到所述氟氮掺杂无定形碳包覆硅碳复合材料；所得的硅碳复合材料虽然提升了电子导电率，但是提升幅度十分有限。

3、为此，基于本申请本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种硅碳复合材料的制备方法，其特征在于，在多孔偏铝酸锂上直接沉积纳米硅，然后再沉积碳层，其中，所述多孔偏铝酸锂的制备方法包括如下操作步骤：

2.根据权利要求1所述硅碳复合材料的制备方法，其特征在于，在所述步骤S1)中，所述有机铝盐、有机溶剂和有机碱的质量比范围为100：1000-2000：100-300。

3.根据权利要求1所述硅碳复合材料的制备方法，其特征在于，在所述步骤S1)中，在所述分散均匀过程中，先将有机铝盐添加到有机溶剂中进行分散均匀，然后再添加有机碱溶液进行分散均匀。

4.根据权利要求1所述硅碳复合材料的制备方法，其特征在于，在所述步骤...

【技术特征摘要】

1.一种硅碳复合材料的制备方法，其特征在于，在多孔偏铝酸锂上直接沉积纳米硅，然后再沉积碳层，其中，所述多孔偏铝酸锂的制备方法包括如下操作步骤：

2.根据权利要求1所述硅碳复合材料的制备方法，其特征在于，在所述步骤s1)中，所述有机铝盐、有机溶剂和有机碱的质量比范围为100：1000-2000：100-300。

3.根据权利要求1所述硅碳复合材料的制备方法，其特征在于，在所述步骤s1)中，在所述分散均匀过程中，先将有机铝盐添加到有机溶剂中进行分散均匀，然后再添加有机碱溶液进行分散均匀。

4.根据权利要求1所述硅碳复合材料的制备方法，其特征在于，在所述步骤s1)中，所述有机铝盐为5-氨基铝-3-羧酸甲酯、二异丙基二硫代氨基甲酸铝和二羟基氨基乙酸铝中的任意一种或几种的混合；和/或所述有机溶剂为环己烷、二甲苯和甲苯中的任意一种或几种的混合；和/或所述有机碱为吡啶、咪唑、吲哚和吡咯中的任意一种或几种的混合。

5.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁伟涛，邢显博，刘登华，高明亮，刘殿忠，
申请(专利权)人：胜华新材料科技眉山有限公司，
类型：发明
国别省市：