一种硅碳复合材料及其制备方法、极片和应用、电化学装置制造方法及图纸

技术编号:44973904 阅读:46 留言:0更新日期:2025-04-12 01:49
本发明专利技术公开了一种硅碳复合材料及其制备方法、极片和应用、电化学装置。该硅碳复合材料的制备方法包括下述步骤:将混合气体沉积在多孔碳中,再进行碳包覆;混合气体包括气体形式的镁和硅源;混合气体中,镁和硅源的质量比为(0.5‑2)∶1,所述硅源包括硅氧化物。本发明专利技术通过在气相体系下进行镁热反应,可以使得有效控制硅的沉积位置。本发明专利技术的硅碳复合材料制得的电池具有较佳的循环性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种硅碳复合材料及其制备方法、极片和应用、电化学装置


技术介绍

1、硅基材料储量丰富、成本相对较低,且环境友好,具有较高的理论比容量,能够显著提升锂离子电池的单体容量,从而提高电池的能量密度,为实现高能量密度、长续航的锂离子电池提供了可能。硅在充放电过程中会发生巨大的体积膨胀(可达300%以上),导致电极材料的粉化、脱落,进而造成电池容量的快速衰减,循环性能较差,这是限制硅基负极材料大规模应用的关键问题。此外,硅的导电性相对较差,也会影响电池的倍率性能。

2、多孔碳具有丰富的孔隙结构和较大的比表面积,能够提供大量的活性位点,有利于硅的沉积和分散,增加硅与电解液的接触面积,提高电池的充放电效率。同时,多孔碳的孔隙结构可以为硅在充放电过程中的体积膨胀提供缓冲空间,有效缓解硅的体积效应,减少电极材料的粉化和脱落,提高电池的循环稳定性。

3、多孔硅的存在可以增加电极材料的柔韧性。相比于致密的硅材料,多孔硅在体积变化时能够更好地适应应力的变化,不易产生裂纹和断裂,从而提高了电极在充放电循环过程中的机械稳定性,有助于降低由于电极本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种硅碳复合材料的制备方法,其特征在于,其包括下述步骤:

2.如权利要求1所述的硅碳复合材料的制备方法,其特征在于,所述硅碳复合材料的制备方法满足下述条件中的一种或多种:

3.如权利要求1所述的硅碳复合材料的制备方法,其特征在于,所述硅碳复合材料的制备方法满足下述条件中的一种或多种:

4.如权利要求2所述的硅碳复合材料的制备方法,其特征在于,所述混合气体的制备方法包括通过将镁粉和硅源粉末分别气化后混合;其中,所述混合气体的制备方法优选满足下述条件中的一种或多种:

5.如权利要求1所述的硅碳复合材料的制备方法,其特征在于,所述碳包覆包括液...

【技术特征摘要】

1.一种硅碳复合材料的制备方法,其特征在于,其包括下述步骤:

2.如权利要求1所述的硅碳复合材料的制备方法,其特征在于,所述硅碳复合材料的制备方法满足下述条件中的一种或多种:

3.如权利要求1所述的硅碳复合材料的制备方法,其特征在于,所述硅碳复合材料的制备方法满足下述条件中的一种或多种:

4.如权利要求2所述的硅碳复合材料的制备方法,其特征在于,所述混合气体的制备方法包括通过将镁粉和硅源粉末分别气化后混合;其中,所述混合气体的制备方法优选满足下述条件中的一种或多种:

5.如权利要求1所述的硅碳复合材料的制备方法,其特...

【专利技术属性】
技术研发人员:李昊王鑫李波张聪
申请(专利权)人:上海杉杉新材料有限公司
类型:发明
国别省市:

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