一种硅碳纳米线负极材料、制备方法及其在锂离子电池中的应用技术

本发明专利技术提供了一种硅碳纳米线负极材料、制备方法及其在锂离子电池中的应用，属于硅碳材料技术领域。本发明专利技术通过脱氧胆酸钠、Zn(NO<subgt;3</subgt;)<subgt;2</subgt;·6H<subgt;2</subgt;O和2‑甲基咪唑混合反应制备中空线形碳框架材料，然后对中空线形碳框架材料顺次进行内部硅纳米线沉积和表面碳包覆，得到硅碳纳米线负极材料。本发明专利技术的硅纳米线展现出显著的抗粉化特性；同时，中空线形碳框架材料有效隔绝了电解液与硅纳米线的直接接触，减少了因SEI膜反复生成与破坏导致的锂离子不可逆损失，从而减缓了电池容量的衰减速率，提升了循环性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及硅碳材料，尤其涉及一种硅碳纳米线负极材料、制备方法及其在锂离子电池中的应用。

技术介绍

1、硅碳材料，作为一种极具潜力的锂电池负极材料，尽管以其高比容量等显著优势在能源存储领域崭露头角，但其广泛的商业化应用却面临着多方面的挑战与限制。具体而言，硅材料在充放电循环过程中，因显著的体积效应而导致循环性能的逐渐下降，成为制约其应用的一大瓶颈。同时，当硅材料与电解液直接接触时，会面临sei膜的反复生成与破坏的问题。这一过程会导致大量锂离子发生不可逆的损失，进而引发电池容量的快速衰减，严重影响了硅碳负极材料的电化学性能。

2、针对上述问题，专利cn114597358a尝试将硅粉与mof材料复合得到前驱体si@cocu-zif，并在保护性气氛中进行退火处理，制备得到具有中空结构的碳包覆硅负极材料。然而，该方法在实施过程中也遇到了一些问题。硅粉的分散性差，导致产品的一致性难以保证。同时，硅粉的粒度偏高，使得单mof框架包覆无法有效解决其体积膨胀导致的粉化问题，从而影响了材料的循环稳定性和电化学性能。专利cn117342536a提出了一种创新的制本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种硅碳纳米线负极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，磷酸盐缓冲溶液的pH为2～11，混合的温度为20～50℃，混合的时间为0.5～4h。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述脱氧胆酸钠和Zn(NO3)2·6H2O的摩尔比为1:0.5～5，所述NaDC-Zn(NO3)2溶液的质量浓度为5～50％。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述2-甲基咪唑溶液的质量浓度为5～50％，所述2-甲基咪唑溶液中2-甲基咪唑和Zn(NO3)2·6H2O的摩尔比为4～...

【技术特征摘要】

1.一种硅碳纳米线负极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤s1中，磷酸盐缓冲溶液的ph为2～11，混合的温度为20～50℃，混合的时间为0.5～4h。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述脱氧胆酸钠和zn(no3)2·6h2o的摩尔比为1:0.5～5，所述nadc-zn(no3)2溶液的质量浓度为5～50％。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述2-甲基咪唑溶液的质量浓度为5～50％，所述2-甲基咪唑溶液中2-甲基咪唑和zn(no3)2·6h2o的摩尔比为4～12:1。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤s2中，磷酸盐缓冲液的ph为2～11，干燥的温度为60～120℃，干燥的时间为2～24h。

6.根据权利要求1或2或5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤s3中，碳化在保护气体气氛下进行，所述保护气体包含氦气、...

【专利技术属性】
技术研发人员：李胜，王道淼，赖桂棠，方斌，黄世强，刘罗，曹恩德，陈俊毅，毛苗苗，
申请(专利权)人：银硅宁波科技有限公司，
类型：发明
国别省市：