一种高倍率锂电复合硅碳负极材料的制备方法技术

本发明专利技术属于电池技术领域，具体涉及一种高倍率锂电复合硅碳负极材料的制备方法。本发明专利技术使用低成本的碳源材料，如木糖和沥青，以及简便的制备工艺，包括硅粉与木糖的混合分散、沥青熔融搅拌、碳化处理、球磨分级和CVD包覆等步骤，以确保碳层的均匀性和材料的性能，使该材料具有较低的生产成本，适合大规模工业化生产，为高性能锂离子电池的商业化应用奠定了基础。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电池，具体涉及一种高倍率锂电复合硅碳负极材料的制备方法。

技术介绍

1、硅碳复合材料作为锂离子电池负极的一种创新解决方案，不仅充分利用了硅材料的高理论比容量，还巧妙地克服了硅材料在充放电过程中体积膨胀这一致命弱点。硅在与锂发生反应时，其体积会膨胀至原始体积的近四倍，这会导致硅颗粒破裂，活性物质损失，以及与集流体的接触丧失，从而降低电池的循环稳定性和整体性能。然而，通过与碳材料复合，尤其是硬碳，硅碳复合材料能够有效缓解这一问题。

2、硬碳材料因其独特的层状结构和丰富的孔隙网络而著称，这些特性使得硬碳具有优越的动力学性能和电解液兼容性。相比于石墨，硬碳的层间距更大，孔隙率更高，这意味着它能够为硅的体积膨胀提供额外的空间缓冲，减少硅颗粒的破裂和活性物质的脱落。此外，硬碳的孔隙结构有利于锂离子的快速扩散，从而提高了锂离子传输速率，增强了电池的倍率性能。

3、目前市面上的硬碳负极材料主要分为几大类：生物质基、树脂基、沥青基和无烟煤基。生物质基硬碳材料，如由木材、稻壳、果壳等转化而来，具有资源丰富、成本低廉的优势，但其含有的杂质较本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高倍率锂电复合硅碳负极材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种高倍率锂电复合硅碳负极材料的制备方法，其特征在于，步骤S1中的表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵和十二烷基三甲基溴化铵中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的一种高倍率锂电复合硅碳负极材料的制备方法，其特征在于，步骤S3中的碳化处理在Ar气氛下进行，温度为750-1000℃，时间为60-180min。

4.根据权利要求1所述的一种高倍率锂电复合硅碳负极材料的制备方法，其特征在于，步骤S4中在氩气气氛下以甲烷和乙炔作为碳源气体进行CVD包覆，其中包...

【技术特征摘要】

1.一种高倍率锂电复合硅碳负极材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种高倍率锂电复合硅碳负极材料的制备方法，其特征在于，步骤s1中的表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵和十二烷基三甲基溴化铵中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的一种高倍率锂电复合硅碳负极材料的制备方法，其特征在于，步骤s3中的碳化处理在ar气氛下进行，温度为750-1000℃，时间为60-180min。

4.根据权利要求1所述的一种高倍率锂电复合硅碳负极材料的制备方法，其特征在于，步骤s4中在氩气气氛下以甲烷和...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁坤，万利达，杨紫依，周欣，
申请(专利权)人：宁波广科新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：