一种碳封装多孔硬碳/Si复合负极材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种碳封装多孔硬碳/Si复合负极材料的制备方法，属于新能源材料技术领域。本发明专利技术将碳纳米球、十六烷基三甲基溴化铵、氨水、间氨基酚和甲醛共同作用于多孔硬碳/Si复合材料，能有效的缓解硅基材料的体积膨胀，并缩短锂离子的传输距离，使得电极极片的循环稳定性提高。使用本发明专利技术所述碳封装多孔硬碳/Si复合负极材料显著增加了锂离子电池的循环稳定性，在大电流充放电时容量并未明显衰减，同时还表现出优越的倍率性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于新能源材料，具体涉及一种碳封装多孔硬碳/si复合负极材料的制备方法。

技术介绍

1、现今锂离子电池的负极材料应用最多的是石墨，石墨负极材料具有嵌锂电位低、循环稳定性好等优点，但是石墨的理论比容量较低不能满足目前科技发展的需求。随着硅材料的发现，其成为石墨最有潜力的代替品之一。硅基材料在充放电过程中发生的是合金化反应，理论比容量高达4200mah·g-1，同时嵌锂电位比较低。但是硅基材料在充放电过程中会产生体积膨胀，导致活性材料粉化，活性材料和集流体之间的电接触不良，从而导致固体电解质界面(sei)不稳定和严重的容量衰减，提高硅基负极材料的循环稳定性对于硅的实际应用至关重要。研究者们从硅基材料的结构方面，对硅基材料进行结构纳米化，多孔硅结构设计、碳包覆、和其他材料进行复合等多种方法来改善硅基材料的电化学性能。

2、但目前的硅基负极材料生产应用工艺存在的问题严重限制了其商业化应用，复合后的负极材料在充放电过程中集流体脱落、团聚现象影响了锂离子电池的性能。操作简单、能耗小、不污染环境、且能大规模生产的合成方法也是影响硅基负极材料能否投入本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种碳封装多孔硬碳/Si复合负极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.权利要求1所述碳封装多孔硬碳/Si复合负极材料的制备方法，其特征在于，所述碳纳米球、十六烷基三甲基溴化铵、氨水、间氨基酚、甲醛和纳米硅的质量比(1～10):(1～6):(6～15):(2～7):(4～15):1。

3.如权利要求1所述碳封装多孔硬碳/Si复合负极材料的制备方法，其特征在于，所述碳纳米球的直径为20～100nm，氨水中氨的质量百分含量为38％，甲醛溶液中甲醛的质量百分含量为40％。

4.如权利要求1所述碳封装多孔硬碳/Si复合负极材料的制备方法，其特征在于...

【技术特征摘要】

1.一种碳封装多孔硬碳/si复合负极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.权利要求1所述碳封装多孔硬碳/si复合负极材料的制备方法，其特征在于，所述碳纳米球、十六烷基三甲基溴化铵、氨水、间氨基酚、甲醛和纳米硅的质量比(1～10):(1～6):(6～15):(2～7):(4～15):1。

3.如权利要求1所述碳封装多孔硬碳/si复合负极材料的制备方法，其特征在于，所述碳纳米球的直径为20～100nm，氨水中氨的质量百分含量为38％，甲醛溶液中甲醛的质量百分含量为40％。

4.如权利要求1所述碳封装多孔硬碳/si复合负极材料的制备方法，其特征在于，所述碳纳米球、十六烷基三甲基溴化铵、氨水、间氨基酚和甲醛溶液加入多孔硬碳/si复合材料混合溶液的顺序为碳纳米球、十六烷基三甲基溴化铵、氨水、间氨基酚、甲醛溶液；物料加入的间隔时间为10～180min，物料添加完后继续反应4～12h。

5.如权利要求1所述碳封装多孔硬碳/si复合负极材料的制备方法，其特征在于，所述木屑和氢氧化钾粉末的质量比为(1～2)：(1～3)；所述木屑和氢氧化钾粉末放入水后氢氧化...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨银辉，李亚程，陈晓雨，姚学涛，胡进，张正富，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：