一种基于改性生物质碳材料的锂电池负极材料及其制备方法技术

技术编号:44913205 阅读:18 留言:0更新日期:2025-04-08 18:56
本发明专利技术提供了一种基于改性生物质碳材料的锂电池负极材料及其制备方法,所述制备方法包括以下步骤:(1)制备改性纳米硅;(2)在氮气氛围下,将步骤(1)制备的改性纳米硅与二氯亚砜进行超声分散,并加入N,N‑二甲基甲酰胺,升温至70‑80℃,加入改性导电材料,70‑80℃反应20‑25h,得到混合液;(3)将步骤(2)所述混合液进行喷雾干燥,所述喷雾干燥的入口温度为220‑250℃,出口温度为120‑150℃,得到基于改性生物质碳材料的锂电池负极材料;本发明专利技术制备的锂电池负极材料导电性高,提高了充放电效率,同时增加了锂离子电池在不同温度下的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于锂电池,具体涉及一种基于改性生物质碳材料的锂电池负极材料及其制备方法


技术介绍

1、锂离子电池在电动汽车(ev)行业中扮演着至关重要的角色,它们是电动汽车的核心组件之一,提供了驱动车辆所需的电力。因此,开发高能量密度、高循环性能、高稳定性的先进锂离子电池对于满足下一代储能设备日益增长的需求至关重要。

2、硅作为一种潜在的高性能负极材料,因其理论比容量高,被视为下一代电池技术的关键候选者之一。然而,硅在实际应用中面临几个主要挑战:它不仅离子扩散速率低、导电性能不佳,而且在锂化和去锂化过程中会发生显著的体积变化,这会导致材料结构破坏,从而使电池容量快速衰退。此外,这种体积变化还会引发固体电解质界面层(sei)的破裂,进一步加剧了容量衰减,并降低了电池的倍率性能。

3、现有技术中通过多种方法将石墨烯与硅材料结合以改善硅的电化学性能取得了一定进展,但这些方案仍然存在一些不足:石墨烯对硅的包覆效果不够理想,表现为致密性和均匀性较差。包覆致密性不足会导致电解液直接与硅接触,从而形成固体电解质界面层(sei),而包覆的不均匀性则可本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于改性生物质碳材料的锂电池负极材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于改性生物质碳材料的锂电池负极材料的制备方法,其特征在于,所述改性导电材料的制备方法包括以下步骤:

3.根据权利要求2所述的基于改性生物质碳材料的锂电池负极材料的制备方法,其特征在于,所述生物质碳材料的制备方法包括以下步骤:取秸秆5质量份,粉碎后,和10-12质量份1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐混合均匀,搅拌15-17h,放置入管式高温炉烧结,加热至800-830℃,恒温保持2-3h,降至室温,研磨,过筛,得到生物质碳材料。

4.根据权利要求1所...

【技术特征摘要】

1.一种基于改性生物质碳材料的锂电池负极材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于改性生物质碳材料的锂电池负极材料的制备方法,其特征在于,所述改性导电材料的制备方法包括以下步骤:

3.根据权利要求2所述的基于改性生物质碳材料的锂电池负极材料的制备方法,其特征在于,所述生物质碳材料的制备方法包括以下步骤:取秸秆5质量份,粉碎后,和10-12质量份1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐混合均匀,搅拌15-17h,放置入管式高温炉烧结,加热至800-830℃,恒温保持2-3h,降至室温,研磨,过筛,得到生物质碳材料。

4.根据权利要求1所述的基于改性生物质碳材料的锂电池负极材料的制备方法,其特征在于,纳米硅包括质量比1:(1.2-1.4):(0.5-0.7)的纳米硅ⅰ、纳米硅ⅱ和纳米硅ⅲ;纳米硅ⅰ的平均粒径100nm,比表面积60m2/g;纳米硅ⅱ的平均粒径200nm,比表面积45m2/g;纳米硅ⅲ的平均粒径1000nm,比表面积16m2/g。

5.根据权利要求2所述的基于改性生物质碳材料的锂电池负极材料的制备方法,其特征在于,所述碳纳米管为多壁碳纳米管,多壁碳纳米管的内...

【专利技术属性】
技术研发人员:李文娟龚柳葵
申请(专利权)人:东莞市友方新能源科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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