硅碳复合材料及制备方法、负极片、电化学装置和电子设备制造方法及图纸

技术编号:43971572 阅读:16 留言:0更新日期:2025-01-10 19:59
本发明专利技术公开了一种硅碳复合材料及制备方法、负极片、电化学装置和电子设备。本发明专利技术的硅碳复合材料,其包括碳基底、分布于所述碳基底表面的硅颗粒和分布于所述硅颗粒和所述碳基底表面的碳包覆层;其中,所述硅颗粒包括硅和Cu<subgt;3</subgt;Si;所述Cu<subgt;3</subgt;Si的含量为0.01%‑30%,百分比为Cu<subgt;3</subgt;Si的质量占所述硅碳复合材料的质量百分比;所述硅碳复合材料分布有开孔和闭孔;所述开孔的总体积和所述闭孔的总体积的比值即为开闭孔比率,所述开闭孔比率为0.01‑100。本发明专利技术的硅碳复合材料具有体积缓冲空间足够大且比表面积控制好的结构特性,且硅碳复合材料中的Cu<subgt;3</subgt;Si具有良好的导电性以及延展性,有利于提升硅碳复合材料的动力学性能以及结构稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种硅碳复合材料及制备方法、负极片、电化学装置和电子设备


技术介绍

1、随着新能源汽车、无人机、移动机器人等领域的快速发展,人们对能量密度更高、功率密度更大的锂离子电池提出了更多的需求。硅负极因具有高的理论比容量、低的嵌锂电压平台以及储量丰富等优点,被认为是最理想锂离子电池负极材料之一。然而硅负极材料在循环过程中会产生大的体积膨胀,使得电极在长循环过程中出现电极结构的失效,最终导致容量的快速衰减。

2、针对此问题,对其进行多孔设计是最有效的解决策略之一。在传统工艺中,通常通过引入硬模板和软模板法在材料内部制造孔洞,然而,这些工艺制造的孔洞存在大小难以控制,且存在工艺复杂,且多用酸洗水洗等工艺,不利于环境友好。针对此问题,有学者报道通过在材料内部引入部分金属单质,在热处理条件下两种热扩散相差较大的物质可以发生互扩散,且在内部产生孔洞。孔结构一般可分为开孔和闭孔两种,对于硅材料,一般而言对其进行构建开孔结构,这一方面可以有效缓解硅材料脱嵌锂过程中大的体积膨胀,然而,另一方面会增大表面的比表,尽管大的比表可以为锂离子传输提供传输通道,本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种硅碳复合材料,其特征在于,其包括碳基底、分布于所述碳基底表面的硅颗粒和分布于所述硅颗粒和所述碳基底表面的碳包覆层;

2.如权利要求1所述的硅碳复合材料,其特征在于,所述硅碳复合材料满足以下一种或多种条件:

3.如权利要求1所述的硅碳复合材料,其特征在于,所述碳基底为多孔碳材料。

4.一种硅碳复合材料的制备方法,其特征在于,其包括如下步骤:

5.如权利要求4所述的硅碳复合材料的制备方法,其特征在于,所述的硅碳复合材料的制备方法满足以下一种或两种条件:

6.如权利要求4~5中任一项所述的硅碳复合材料的制备方法,其特征在于,所...

【技术特征摘要】

1.一种硅碳复合材料,其特征在于,其包括碳基底、分布于所述碳基底表面的硅颗粒和分布于所述硅颗粒和所述碳基底表面的碳包覆层;

2.如权利要求1所述的硅碳复合材料,其特征在于,所述硅碳复合材料满足以下一种或多种条件:

3.如权利要求1所述的硅碳复合材料,其特征在于,所述碳基底为多孔碳材料。

4.一种硅碳复合材料的制备方法,其特征在于,其包括如下步骤:

5.如权利要求4所述的硅碳复合材料的制备方法,其特征在于,所述的硅碳复合材料的制备方法满足以下一种或两种条件...

【专利技术属性】
技术研发人员:孙中贵李若楠黄鹏孙化雨
申请(专利权)人:远景动力技术江苏有限公司
类型:发明
国别省市:

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