一种硅碳负极材料及其制备方法、负极片和锂离子电池技术

技术编号:45523581 阅读:22 留言:0更新日期:2025-06-13 17:25
本发明专利技术涉及负极材料技术领域,具体而言,涉及一种硅碳负极材料及其制备方法、负极片和锂离子电池。硅碳负极材料包括具有孔结构的多孔碳基体,孔结构内含有单质硅,多孔碳基体的外表面包覆有疏松碳层,疏松碳层的外表面包覆有致密碳层;多孔碳基体的孔容为P,单位为cm<supgt;3</supgt;/g;硅碳负极材料中的硅元素所占的质量分数为A;硅碳负极材料的真密度为B,单位为g/cm<supgt;3</supgt;;P、A、B满足30≤100×A/(2.26‑B)/P≤70。本发明专利技术提供的硅碳负极材料在嵌/脱锂过程中体积变化小,该硅碳负极材料具有较佳的容量、首次库伦效率和循环性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及负极材料,具体而言,涉及一种硅碳负极材料及其制备方法、负极片和锂离子电池


技术介绍

1、相较于石墨负极材料,硅基负极材料具有更高的理论比容量(4200mah/g),硅基负极材料制得的电池的能量密度相对更高,进而提升了续航时间及里程。

2、但是,硅在嵌/脱锂过程中出现约300%的体积变化,在循环过程中将造成一系列问题。例如,硅基负极材料会产生裂纹直至粉化;体积变化使电极表面不能形成稳定的sei层,sei层反复破裂和生成,消耗大量锂离子。导致电池的容量、首次库伦效率及循环性能下降。

3、有鉴于此,特提出本专利技术。


技术实现思路

1、本专利技术的第一目的在于提供一种硅碳负极材料,该硅碳负极材料具有特定的结构,且多孔碳基体的孔容p、硅碳负极材料中硅元素所占的质量分数a及硅碳负极材料的真密度b满足特定的关系式:30≤100×a/(2.26-b)/p≤70,能够显著降低硅碳负极材料在嵌/脱锂过程中的体积变化,提高硅碳负极材料的容量、首次库伦效率和循环性能。p>

2、本专利本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种硅碳负极材料,其特征在于,包括具有孔结构的多孔碳基体,所述孔结构内含有单质硅,所述多孔碳基体的外表面包覆有疏松碳层,所述疏松碳层的外表面包覆有致密碳层;

2.根据权利要求1所述硅碳负极材料,其特征在于,满足以下条件至少其一:

3.如权利要求1或2所述硅碳负极材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

4.根据权利要求3所述硅碳负极材料的制备方法,其特征在于,满足以下条件至少其一:

5.根据权利要求3所述硅碳负极材料的制备方法,其特征在于,满足以下条件至少其一:

6.根据权利要求3所述硅碳负极材料的制备方法,其特征在于,满...

【技术特征摘要】

1.一种硅碳负极材料,其特征在于,包括具有孔结构的多孔碳基体,所述孔结构内含有单质硅,所述多孔碳基体的外表面包覆有疏松碳层,所述疏松碳层的外表面包覆有致密碳层;

2.根据权利要求1所述硅碳负极材料,其特征在于,满足以下条件至少其一:

3.如权利要求1或2所述硅碳负极材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

4.根据权利要求3所述硅碳负极材料的制备方法,其特征在于,满足以下条件至少其一:

5.根据权利要求3所述硅碳负极材料的制备...

【专利技术属性】
技术研发人员:叶祝鹏顾华清李星烁李婷智慧荣卢程刘东任刘芳冯苏宁
申请(专利权)人:安徽紫宸科技有限公司
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1