一种硅碳复合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硅碳复合材料及其制备方法和应用,制备方法包括：将碳源材料、聚乙烯吡咯烷酮和酒精置于搅拌罐中混合均匀，得到第一混合溶液；将第一混合溶液置于砂磨机中，加入二氧化硅气凝胶后，进行砂磨处理，得到第二混合溶液；将第二混合溶液进行干燥处理，得到硅碳前驱体；将硅碳前驱体均匀分散于匣锅中，置于箱式炉内进行阶梯式升温固化，得到固体复合物；将固体复合物置于回转炉中，在惰性气体环境下进行碳化处理,研磨粉碎过筛，得到碳化复合物；将碳化复合物在二氧化碳气氛下进行活化反应，得到硅碳复合材料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及锂电池材料，特别涉及一种硅碳复合材料及其制备方法和应用。

技术介绍

1、硅(si)因为它具有较高的理论比容量(4200mah/g)、低嵌锂电位、快速反应动力学和储量丰富的特点，被认为是下一代锂离子电池(lib)负极的候选材料。当前制备硅碳材料的合成路径主要是利用特殊的合成工艺，如化学气相沉积、液相浸渍、水热自组装等，然而，硅碳负极的商业化之路进展缓慢，其主要原因是电极在循环过程中的失效，其中包括机械失效和电化学失效。这两种失效模式均来源于硅材料巨大的体积膨胀，为了能够降低极片膨胀率，目前现有的方法包括有：降低颗粒尺寸制备纳米硅；构建核壳结构和硅材料包覆等。然而纳米硅、核壳结构和硅材料包覆的制备难度和成本较高。因此，开发一种简单高效的制备工艺，将更有利于新型硅碳材料满足特殊应用的需求。

技术实现思路

1、本专利技术目的是为了提供一种硅碳复合材料及其制备方法和应用，以解决现有传统硅碳材料存在的膨胀率高、循环性差、制造成本高的问题。

2、为此，第一方面，本专利技术实施例提供了一种硅碳复合材本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种硅碳复合材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述碳源材料为热固性醇溶性树脂，具体包括：酚醛树脂、环氧树脂、三聚氰胺树脂、丙烯酸树脂中的一种或多种；

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述砂磨机的转速为1200rpm-4000rpm，砂磨时间为1小时-3小时。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述干燥处理的方法包括封闭式喷雾干燥，采用的设备为闭式循环喷雾干燥机；所述封闭式喷雾干燥的具体条件为：设置进风口温度为150℃-200℃，出风口温度为80℃-150℃，雾化器...

【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，所述制备方法包括：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述碳源材料为热固性醇溶性树脂，具体包括：酚醛树脂、环氧树脂、三聚氰胺树脂、丙烯酸树脂中的一种或多种；

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述砂磨机的转速为1200rpm-4000rpm，砂磨时间为1小时-3小时。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述干燥处理的方法包括封闭式喷雾干燥，采用的设备为闭式循环喷雾干燥机；所述封闭式喷雾干燥的具体条件为：设置进风口温度为150℃-200℃，出风口温度为80℃-150℃，雾化器的频率为220hz-280hz；

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述阶梯式升温固化的程序设定具体为：以1℃/min-5℃/min的升温速率升温至70℃-100℃，保温10小时-24小时，再以1℃/min-3℃/min的升温速率升温至1...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨志勇，王会芬，杨伟，刘柏男，陆浩，罗飞，
申请(专利权)人：溧阳天目先导电池材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：