一种多孔硅碳负极材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种多孔硅碳负极材料及其制备方法和应用，该制备方法包括：(1)将纳米硅与粘结剂乳液混合搅拌，之后再依次进行超声分散、冷冻干燥，获得纳米硅胶体材料；(2)将松果粉末与纳米硅胶体材料分别粉碎后，再进行混合，随后再将混合料进行高温碳化处理，获得硅碳复合材料；(3)将硅碳复合材料与酸溶液搅拌混合，进行刻蚀处理，所得刻蚀液经过滤后洗涤至pH值为6～7，得到洗涤料；(4)将洗涤料干燥后，再进行气流磨粉碎、筛分除磁，即得多孔硅碳负极材料。本发明专利技术采用纳米硅和松果为原料制备多孔硅碳负极材料，原料来源广泛，成本低廉，且制得的多孔硅碳负极材料具有较高的孔隙率和良好的循环稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于锂离子电池负极材料，具体地，本专利技术涉及一种多孔硅碳负极材料及其制备方法和应用。

技术介绍

1、现代锂离子电池中，传统的碳负极材料虽然具有可靠的性能，但其储能能力相对较低。相比之下，硅材料具有更高的理论比容量，以及较低的锂离子扩散系数，使其成为一种理想的高容量负极材料。然而，由于硅在锂离子嵌入和脱嵌过程中会发生体积膨胀和收缩，使得硅电极材料容易破裂并导致容量衰减，大大降低电极的循环稳定性和长期耐久性。而碳材料具有良好的稳定性，通过在硅材料中引入碳，可以有效改善硅负极材料的稳定性和寿命。且碳材料能够提高硅的导电性，并提供弹性支撑结构以减轻体积膨胀所引起的应力，进一步提高硅负极材料的循环稳定性和电极寿命。然而当下硅碳负极材料中所添加的碳材料多为石油沥青，而石油是不可再生资源，资源日益紧张，为此，需选用新的碳材料，用于制备硅碳负极材料。

技术实现思路

1、本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术实施例提出一种多孔硅碳负极材料及其制备方法和应用。

2、第本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种多孔硅碳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所述的多孔硅碳负极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述纳米硅与所述粘结剂乳液的质量比为(7～10):1；

3.根据权利要求1所述的多孔硅碳负极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述混合搅拌的时间为30～90min，所述超声分散的时间为30～60min，所述冷冻干燥的时间为24～72h。

4.根据权利要求1所述的多孔硅碳负极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述松果粉末与所述纳米硅胶体材料的质量比为(10～12):1。

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【技术特征摘要】

1.一种多孔硅碳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所述的多孔硅碳负极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述纳米硅与所述粘结剂乳液的质量比为(7～10):1；

3.根据权利要求1所述的多孔硅碳负极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述混合搅拌的时间为30～90min，所述超声分散的时间为30～60min，所述冷冻干燥的时间为24～72h。

4.根据权利要求1所述的多孔硅碳负极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述松果粉末与所述纳米硅胶体材料的质量比为(10～12):1。

5.根据权利要求1所述的多孔硅碳负极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述高温碳化处理的过程为：将所述混合料在惰性气体保护氛围下先于200℃纯化除杂30～60min，再以5...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟俊臣，
申请(专利权)人：孝感楚能新能源创新科技有限公司，
类型：发明
国别省市：