一种基于石墨颗粒内核与多孔炭外壳的复合材料、制备方法及应用技术

本发明专利技术公开了一种基于石墨颗粒内核与多孔炭外壳的复合材料、制备方法及应用，属于锂离子电池负极材料技术领域。其中，所述多孔炭占复合材料的质量百分比为2%‑50%；所述复合材料的比表面积为20‑1458m<supgt;2</supgt;/g，总孔容为0.01‑0.74cm<supgt;3</supgt;/g，微孔孔容占总孔容的比例为80%‑96%，平均孔径为1.62‑2.33nm。本发明专利技术通过将导电性能差、锂离子扩散速率慢、体积膨胀大的CVD硅碳材料包覆于石墨颗粒表面，与传统的直接将CVD硅碳材料与石墨混合相比，显著改善了负极材料的倍率性能和循环稳定性。本发明专利技术适用于制备锂离子电池负极材料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于锂离子电池负极材料，涉及一种cvd硅碳/石墨负极材料，具体地说是一种基于石墨颗粒内核与多孔炭外壳的复合材料、制备方法及应用。

技术介绍

1、负极材料是锂离子电池的关键材料之一，占锂离子电池总成本的10%-15%，目前石墨为主流负极材料，但在能量密度方面已接近其发展极限。续航和补能焦虑依然是制约消费者选择新能源汽车的关键要素之一，在此背景下，发展适配高容量电池和快充电池的负极材料是锂离子电池行业发展的必然趋势。具备高比容量和优异快充性能的硅基负极材料应运而生。硅基负极材料的理论比容量高达4200mah/g，是传统石墨材料的十多倍，能够大幅提高锂离子电池的能量密度，从而提升电动车续航里程，被视为未来最有可能大规模应用的新型负极材料。然而，硅基负极材料在充放电过程中产生的膨胀/收缩应力，导致其发生严重开裂，从而导致低首效和快速容量衰减。此外，硅基负极材料为绝缘体或半导体，较差的电子导通性限制了其在高倍率场景中的应用。

2、抑制纯硅负极材料膨胀最常见的方法是利用高稳定性和高导电性的碳材料来包覆硅材料或将硅材料嵌入碳材料中制备硅碳（si/c本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于石墨颗粒内核与多孔炭外壳的复合材料，其特征在于，所述多孔炭占复合材料的质量百分比为2%-50%；所述复合材料的比表面积为20-1458m2/g，总孔容为0.01-0.74cm3/g，微孔孔容占总孔容的比例为80%-96%，平均孔径为1.62-2.33nm。

2.根据权利要求1所述的一种基于石墨颗粒内核与多孔炭外壳的复合材料的制备方法，其特征在于，它是将石墨颗粒和包覆剂混匀，经炭化得到石墨颗粒内核-炭外壳结构，加入活化剂进行活化造孔，即得复合材料。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述包覆剂包括酚醛树脂或沥青，所述活化剂包括水蒸气、二氧化碳...

【技术特征摘要】

1.一种基于石墨颗粒内核与多孔炭外壳的复合材料，其特征在于，所述多孔炭占复合材料的质量百分比为2%-50%；所述复合材料的比表面积为20-1458m2/g，总孔容为0.01-0.74cm3/g，微孔孔容占总孔容的比例为80%-96%，平均孔径为1.62-2.33nm。

2.根据权利要求1所述的一种基于石墨颗粒内核与多孔炭外壳的复合材料的制备方法，其特征在于，它是将石墨颗粒和包覆剂混匀，经炭化得到石墨颗粒内核-炭外壳结构，加入活化剂进行活化造孔，即得复合材料。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述包覆剂包括酚醛树脂或沥青，所述活化剂包...

【专利技术属性】
技术研发人员：王旭升，马磊，陈治，
申请(专利权)人：石家庄尚太科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：