一种复合硅碳材料及其制备方法和应用技术

技术编号:45536718 阅读:14 留言:0更新日期:2025-06-13 17:38
本发明专利技术公开了一种复合硅碳材料及其制备方法和应用,复合硅碳材料包括:基底材料和纳米硅基颗粒;基底材料为内部具有贯穿孔的多孔硬碳材料;纳米硅基颗粒均匀分布于贯穿孔的孔壁上;贯穿孔的每个连续孔道的孔径的直径尺寸是均匀的,孔径的直径尺寸为1nm‑500nm;贯穿孔是通过含有纳米硅基颗粒的淀粉类纤维与液相树脂混合均匀固化后,经淀粉酶酶解反应后获得;将复合硅碳材料应用于锂离子电池中,可以提高锂离子电池的循环性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电池材料,特别涉及一种复合硅碳材料及其制备方法和应用


技术介绍

1、硅由于其理论比容量为4200mah/g,作为高容量锂离子电池的理想负极材料具有巨大的应用前景。然而,锂离子电池的高容量也伴随着锂嵌入过程中硅负极300%的体积膨胀,导致电极大量破裂和电池容量衰减。

2、目前而言,将硅颗粒纳米化或制备成硅碳复合材料可以有效缓解体积效应造成的影响。采用两种相结合的方式,可以使得硅碳复合材料充分发挥其优势。大部分硅碳复合方式,如球磨法、液相混合、气相包覆等方式,通过实现硅基材料在硬碳基体中的均匀分布,以达到减小硅基材料膨胀应力的集中,防止碳基体碎裂粉化,影响循环稳定性。

3、现有技术中提出了一种具备潜力的新方案来解决上述问题,该方案是采用不同残碳高分子进行复合,利用残碳差距构造出孔隙作为硅基材料的缓冲空间,但这种方法在碳化过程中高残碳聚合物中的低残碳聚合物由于裂解产生的气体较多,容易破坏碳基体的整体结构,对硅碳材料循环过程的稳定性造成不良影响。


技术实现思路

<p>1、本专利技术实本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种复合硅碳材料,其特征在于,所述复合硅碳材料包括:基底材料和纳米硅基颗粒;

2.根据权利要求1所述的复合硅碳材料,其特征在于,所述纳米硅基颗粒的粒径为0.1nm-100nm;所述纳米硅基颗粒的质量占所述复合硅碳材料的总质量的百分比为1%-50%;

3.一种上述权利要求1-2任一所述的复合硅碳材料的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括:

4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述淀粉原料包括玉米淀粉、木薯淀粉、小麦淀粉中的一种或多种;

5.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述固化剂包括:三甲基六亚甲基二胺、乙二胺、间...

【技术特征摘要】

1.一种复合硅碳材料,其特征在于,所述复合硅碳材料包括:基底材料和纳米硅基颗粒;

2.根据权利要求1所述的复合硅碳材料,其特征在于,所述纳米硅基颗粒的粒径为0.1nm-100nm;所述纳米硅基颗粒的质量占所述复合硅碳材料的总质量的百分比为1%-50%;

3.一种上述权利要求1-2任一所述的复合硅碳材料的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括:

4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述淀粉原料包括玉米淀粉、木薯淀粉、小麦淀粉中的一种或多种;

5.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述固化剂包括:三甲基六亚甲基二胺、乙二胺、间苯二甲胺中的一种或多种;

6.根据权利要求3所述的制备方法,其...

【专利技术属性】
技术研发人员:吉祥刘柏男罗飞
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:

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