一种硅碳复合材料的制备方法及其应用技术

本发明专利技术提供了一种硅碳复合材料的制备方法及其应用。制备方法包括以下步骤，在保护性气氛下，通入碳源气体，在硅碳基体原料颗粒上进行等离子体增强化学气相沉积后，得到表面包覆有碳层的硅碳复合材料。本发明专利技术通过PECVD的方法，在硅碳颗粒表面低温生长碳层，不但可以通过控制等离子体电源的功率来对沉积过程进行快速的控制和调节，从而得到高导电包覆完整的碳层结构，而且过程中需要的温度低、效率高，沉积速度可以提升5倍以上，同时对碳源气体的利用率高，能耗低，更适合低成本规模化制备。本发明专利技术提供的可控的PECVD方法在硅碳负极表面生长碳层的方法，可以有效提升表面碳层的有序性和完整性，从而使材料具备更好的循环性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于硅碳复合材料，涉及一种硅碳复合材料的制备方法及其应用，尤其涉及一种锂离子电池用高倍率长循环硅碳负极材料的制备方法及其应用。

技术介绍

1、目前在硅碳负极材料的常规技术方案中，为了提高材料的导电性能和循环性能，一般会在负极颗粒的表面包覆碳层。包覆的方式有固相包覆、液相包覆和气相包覆或者是几种方式的结合，但对于包覆层的结构的控制并没有十分精确，而包覆层本身的导电性和完整性仍然比较局限。

2、目前通常基于传统cvd方法，通过在硅碳颗粒表面构建二维形态的表面碳层，但如果采用传统cvd的方法构建较为完整的碳层，其沉积过程一般需要很高的温度（800~1000℃左右），能耗高、效率低，而且对于存在无定形纳米硅的硅碳颗粒来说，较高的温度可能会使纳米硅晶化，对其储锂能力产生不利的影响。而如果采用较低的温度（500~600℃）制备碳层，生成的碳层的质量较差，导电性不好，使得材料在高倍率的情况下表现不佳。而且低温下包覆层的均匀性不佳，导致电解液与硅元素接触，从而对循环性能带来不利影响。

3、因此，如何找到一种更为适宜的方式，解决现有技术方案本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种硅碳复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述等离子体增强化学气相沉积具体为低温等离子体增强化学气相沉积；

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述硅碳基体原料颗粒包括硅和碳掺杂复合的硅碳颗粒、多孔碳颗粒内部和/或表面复合有硅的硅碳颗粒、多孔硅颗粒内部和/或表面复合有碳的硅碳颗粒以及氧化亚硅/碳颗粒中的一种或多种；

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述硅碳基体原料颗粒中，硅的质量含量为0.1%~60%；

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述...

【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，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述等离子体增强化学气相沉积具体为低温等离子体增强化学气相沉积；

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述硅碳基体原料颗粒包括硅和碳掺杂复合的硅碳颗粒、多孔碳颗粒内部和/或表面复合有硅的硅碳颗粒、多孔硅颗粒内部和/或表面复合有碳的硅碳颗粒以及氧化亚硅/碳颗粒中的一种或多种；

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述硅碳基体原料颗粒中，硅的质量含量为0.1%~60%；

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟凡昌，刘永，陈卫东，钱丰，王梦，
申请(专利权)人：浙江嘉兴星汉纳米科技有限公司，
类型：发明
国别省市：