一种硅碳复合负极材料及制备方法技术

本发明专利技术提供了一种硅碳复合负极材料及其制备方法，所述硅碳复合负极材料是含硅颗粒沉积在多孔碳孔隙和表面，再经过表面碳包覆得到，所述硅碳复合负极材料的XPS的Si 2p光谱中，材料表面0.4<S<subgt;Si‑Si</subgt;/S<subgt;C‑Si‑O</subgt;<0.7，材料内部：3<S<subgt;Si‑C</subgt;/S<subgt;C‑Si‑O</subgt;<4；其中材料表面是指未经氩离子束刻蚀时测得的XPS谱图，材料内部是指井过氩离子束刻蚀70 nm深度后测得的XPS谱图。具有上述特定XPS的Si 2p光谱的材料，具有显著提高的材料的结构强度、容量发挥和导电性，从而提高用其组装的锂离子电池的循环稳定性、快充性能并实现高的能量密度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电池，具体涉及一种硅碳复合负极材料及其制备方法。

技术介绍

1、随着新能源领域的开拓及锂离子电池的发展，从千兆瓦时到太瓦时的需求和生产的转变对行业有很多影响，对技术发展和电池的要求也有很多影响。例如要求电池的可持续性，其中锂电池在电动汽车中大量使用，因此电池大的能量密度和续航里程等更多技术因素尤为重要，也成为优化电池性能的目标，来显著提高能量密度参数，在行业路线图中，超过800 wh/kg和350 wh/kg的目标并不罕见。为了实现这些目标，业界正在转向高镍正极、硅负极以及新的电池和电池组设计，其中负极材料至关重要。

2、一个好的负极材料必须是稳定的，并允许尽可能多的锂反复脱嵌，从而最大限度地提高电池的能量密度、功率密度和循环寿命。对于高功率应用，负极材料内的低电阻和快速锂离子传输也是必要的。现代锂离子电池工业主要使用石墨。为了在封装电池中保存有限数量的锂，高性能锂电池需要形成坚固的固体电解质间相(sei)膜和最大限度地减少阳极上不可逆的锂化合物。锂离子通过嵌入石墨等层状碳中、在硬碳上吸附以及在氢化碳中与氢原子结合等方式“储存”在本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种硅碳复合负极材料，其特征在于，是含硅颗粒沉积在多孔碳孔隙和表面，再经过表面碳包覆得到，所述硅碳复合负极材料的XPS的Si 2p光谱中，材料表面0.4 <SSi-Si/SC-Si-O< 0.7，材料内部：3 <SSi-C/SC-Si-O< 4；其中材料表面是指未经氩离子束刻蚀时测得的XPS谱图，材料内部是指井过氩离子束刻蚀70 nm深度后测得的XPS谱图；SSi-Si表示为98±0.5 ev附近的Si 2p分峰面积，SC-Si-O为102±0.5 ev附近的Si 2p分峰面积，SSi-C为101.5±0.5 ev附近的Si 2p分峰面积。

2.根...

【技术特征摘要】

1.一种硅碳复合负极材料，其特征在于，是含硅颗粒沉积在多孔碳孔隙和表面，再经过表面碳包覆得到，所述硅碳复合负极材料的xps的si 2p光谱中，材料表面0.4 <ssi-si/sc-si-o< 0.7，材料内部：3 <ssi-c/sc-si-o< 4；其中材料表面是指未经氩离子束刻蚀时测得的xps谱图，材料内部是指井过氩离子束刻蚀70 nm深度后测得的xps谱图；ssi-si表示为98±0.5 ev附近的si 2p分峰面积，sc-si-o为102±0.5 ev附近的si 2p分峰面积，ssi-c为101.5±0.5 ev附近的si 2p分峰面积。

2.根据权利要求1所述的硅碳复合负极材料，其特征在于，所述多孔碳比表面积为2000-4000 m2/g，孔体积为0.9-1.2 cm3/g。

3.根据权利要求2所述的硅碳复合负极材料，其特征在于，所述多孔碳是碳源热解，再经过活化制备得到；所述活化是两段式活化，一次活化是水蒸气活化，二次活化是二氧化碳或者金属氢氧化物活化。

4.根据权利要求3所述的硅碳复合负极材料，其特征在于，一次活化是水蒸气在800-950℃进行活化，一次活化...

【专利技术属性】
技术研发人员：许迪新，李阁，赵玉明，贺翔，张剑仲，
申请(专利权)人：北京壹金新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：