一种硬碳硅基负极材料及其制备方法和应用技术

技术编号:44702564 阅读:23 留言:0更新日期:2025-03-21 17:37
本发明专利技术公开了一种硬碳硅基负极材料及其制备方法和应用。该硬碳硅基负极材料的制备方法包括以下步骤:将硅纳米颗粒与聚丙烯腈溶液A混合,得到混合物A,将混合料A烘干后碳化处理,得到一次碳包覆材料;将一次碳包覆材料与聚丙烯腈溶液B混合,得到混合物B,将混合料B烘干后碳化处理,得到硬碳硅基负极材料。本发明专利技术通过在硅颗粒表面进行两次碳包覆,相比于单次碳包覆,本发明专利技术得到的硬碳硅基负极材料具备更高的电导率和更低的阻抗和更高的容量保持率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种硬碳硅基负极材料及其制备方法和应用


技术介绍

1、硅基负极材料是下一代高能量密度锂离子电池的有前途的候选者,因此受到了越来越多的关注。相比于石墨,硅资源丰富,并且具有更高的理论比容量(3578 mah g−1 vs372 mah g−1)。此外,与li/li+作为对电极相比,硅基负极材料具有较低的工作电位(0.2–0.4 v)。然而,在充放电过程中,硅颗粒会发生巨大体积变化(280%),导致颗粒在反应中不断破碎和重组。这种情况会导致锂离子和电解质成分不可逆消耗,并增加由于厚sei层引起的电池极化现象,从而快速降低容量。为了解决这些问题,已经提出了多种方法,包括使用纳米尺寸或纳米结构活性材料、改性粘结剂、预锂化、添加剂以及碳表面涂层等。其中碳包覆层可以通过将硅颗粒分散在含有机碳源(如沥青、单糖和多糖或聚合物)溶液中,并进行后续热处理来实现。

2、一些研究表明,在含硅复合材料中使用聚丙烯腈(pan)或聚苯胺(pani)等导电聚合物作为碳源可以改善其容量保持率。pan因其高碳含量和优异的导电性被广泛应用于制造高强度碳材料的工业领域本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种硬碳硅基负极材料的制备方法,其特征在于,其包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的硬碳硅基负极材料的制备方法,其特征在于,所述硬碳硅基负极材料的制备方法满足下述条件中的一项或多项:

3.如权利要求1所述的硬碳硅基负极材料的制备方法,其特征在于,所述硬碳硅基负极材料的制备方法满足下述条件中的一项或多项:

4.如权利要求1所述的硬碳硅基负极材料的制备方法,其特征在于,所述硬碳硅基负极材料的制备方法满足下述条件中的一项或多项:

5.如权利要求1所述的硬碳硅基负极材料的制备方法,其特征在于,所述硬碳硅基负极材料的制备方法满足下述条件中的一项或...

【技术特征摘要】

1.一种硬碳硅基负极材料的制备方法,其特征在于,其包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的硬碳硅基负极材料的制备方法,其特征在于,所述硬碳硅基负极材料的制备方法满足下述条件中的一项或多项:

3.如权利要求1所述的硬碳硅基负极材料的制备方法,其特征在于,所述硬碳硅基负极材料的制备方法满足下述条件中的一项或多项:

4.如权利要求1所述的硬碳硅基负极材料的制备方法,其特征在于,所述硬碳硅基负极材料的制备方法满足下述条件中的一项或多项:

5.如权利要求1所述的硬碳硅基负极材料的制备方法,其特征在于,所述硬碳硅基负极材料的制备方法满足下述条件中的一项或多项:

6.如权利要求1所述的硬碳硅...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈琪琳张华胡彬张传德
申请(专利权)人:福建杉杉科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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