一种硅碳负极材料及其制备方法、负极片和二次电池技术

本发明专利技术属于电池技术领域，涉及一种硅碳负极材料及其制备方法、负极片和二次电池，其中硅碳负极材料包括多孔碳基体和负载于所述多孔碳基体的纳米硅，所述多孔碳基体含F元素；所述硅碳负极材料的极限压实密度为S g/cm3，所述硅碳负极材料的真密度为Z g/cm3，2.3≤S*Z≤3.2，S的取值范围为1.05‑1.27。本发明专利技术通过在含F元素的多孔碳基体上负载纳米硅，增强材料耐压性能，其极限压密高于未交联化材料，并且材料的真密度亦大于常规硅碳。该材料极限压密较大，缩小了与石墨的极限压密差，结构稳定性较好，同时提高了与电解质的相容性。将树脂类碳源与多元醇氟化物进行交联化，增强碳源交联程度；所得多孔碳基体硬度大、耐压强度和抗折强度高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电池，尤其涉及一种硅碳负极材料及其制备方法、负极片和二次电池。

技术介绍

1、随着新能源汽车的迅速发展，对车载动力电池的性能也提出了更高的要求。而研究和开发具备大倍率充放电性能及高安全性的功率型锂离子电池成为车载动力电源等的主要解决方案之一。

2、目前商用化最成熟的锂离子电池负极材料是人造石墨，其可逆比容量在340mah/g-360mah/g左右，但石墨材料存在结构稳定性差，与电解质相容性差的问题，而且由于石墨的各向异性结构特征，限制了锂离子在石墨结构中的自由扩散，从而影响了石墨负极材料的倍率性能；而硅碳材料由于其良好的倍率性能和循环性能，使其在功率型锂离子电池方面再次受到人们的关注。

3、但是现有技术存在致命缺陷。第一方面，硅碳材料的耐压性差。两者极限压密差距太大。在硅碳与石墨掺混使用过程中硅碳更容易破碎，导致电芯循环寿命和电芯膨胀急剧恶化，甚至导致电芯循环跳水。如果降低设计压密则使得电芯的能量密度大大降低，在实际应用中缺乏竞争力。第二方面，硅碳材料由于材料本征的离子导电性差导致材料极化大，极化大则导致材料容量发挥低本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种硅碳负极材料，其特征在于：包括多孔碳基体和负载于所述多孔碳基体的纳米硅，所述多孔碳基体含F元素；

2.根据权利要求1所述的硅碳负极材料，其特征在于：所述硅碳负极材料还包括包覆所述多孔碳基体的至少部分表面的碳包覆层。

3.根据权利要求1所述的硅碳负极材料，其特征在于：所述多孔碳基体的粒径Dv50为5-10μm；

4.一种硅碳负极材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的硅碳负极材料的制备方法，其特征在于：步骤1中，所述恒温水浴加热包括在50-100℃的恒温水浴锅中边搅拌边加热1-4小时；</p>

6.根据...

【技术特征摘要】

1.一种硅碳负极材料，其特征在于：包括多孔碳基体和负载于所述多孔碳基体的纳米硅，所述多孔碳基体含f元素；

2.根据权利要求1所述的硅碳负极材料，其特征在于：所述硅碳负极材料还包括包覆所述多孔碳基体的至少部分表面的碳包覆层。

3.根据权利要求1所述的硅碳负极材料，其特征在于：所述多孔碳基体的粒径dv50为5-10μm；

4.一种硅碳负极材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的硅碳负极材料的制备方法，其特征在于：步骤1中，所述恒温水浴加热包括在50-100℃的恒温水浴锅中边搅拌边加热1-4小时；

6.根据权利要求4所述的硅碳负极材料的制备方法，其特征在于：步骤2中，所述碳化...

【专利技术属性】
技术研发人员：何永，于培峰，马斌，吴声本，
申请(专利权)人：浙江锂威能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：