一种聚合物包覆硅基复合材料的制备方法及其应用技术

本发明专利技术公开了一种聚合物包覆硅基复合材料的制备方法及其应用；属于二次离子电池的技术领域，其制备步骤：首先，将聚合物前驱体材料与硅基材料混合，在惰性气氛下升至反应温度；然后，前驱体材料分子均匀附着在硅基材料表面，并进一步发生脱卤聚合反应，形成聚合物包覆层，获得聚合物包覆硅基复合材料；最后，将聚合物包覆硅基复合材料、导电剂、粘结剂混合后涂覆在集流体上，制备电池电极片。本发明专利技术所获得的聚合物包覆硅基复合材料具有优异的循环性能和倍率性能，尤其是在锂离子电池中；其制备方法流程简单，适合大规模生产，极具产业化应用潜力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于二次离子电池材料，涉及一种聚合物包覆硅基复合材料的制备方法及其应用。

技术介绍

1、随着电动汽车和便携式电子设备的飞速发展，高能量密度、长循环寿命的二次离子电池成为研究重点，尤其是锂离子电池。传统的锂离子电池采用石墨作为负极材料，但其理论比容量较低(372mah/g)，难以满足消费市场日益增长的高性能储能需求。

2、硅(si)基负极材料凭借其超高的理论比容量(例如单质si具有4200mah/g，为石墨10倍以上)和合适的工作电压(<0.5v vs.li+/li)，被视为最具潜力的下一代负极材料之一；然而，硅基负极在使用过程中面临着不可忽视的挑战，其中单质si的问题最为显著；单质si在充放电过程中,由于锂离子的嵌入和脱出，si的体积变化高达300％；巨大的体积变化会导致电极结构破裂、活性材料损失，最终引发电池容量的迅速衰减；同时，剧烈的体积变化会造成固体电解质界面(sei)膜的反复破裂和再生，持续消耗电解液并增加界面阻抗，降低电池使用寿命；除此之外，si自身的低导电性限制了电荷转移效率。

3、因此，开发一种兼顾高容本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种聚合物包覆硅基复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种聚合物包覆硅基复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中聚合物前驱体材料为具有苯环结构、两个或两个以上卤代芳香性基团的有机分子，分为卤代六元芳香环和卤代噻吩两类，其包含但不限于以下结构中的一种或多种：

3.根据权利要求1所述的一种聚合物包覆硅基复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中硅基材料为单质硅、氧化硅或硅锂合金的硅基负极材料中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的一种聚合物包覆硅基复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中聚合物...

【技术特征摘要】

1.一种聚合物包覆硅基复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种聚合物包覆硅基复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中聚合物前驱体材料为具有苯环结构、两个或两个以上卤代芳香性基团的有机分子，分为卤代六元芳香环和卤代噻吩两类，其包含但不限于以下结构中的一种或多种：

3.根据权利要求1所述的一种聚合物包覆硅基复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中硅基材料为单质硅、氧化硅或硅锂合金的硅基负极材料中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的一种聚合物包覆硅基复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中聚合物前驱体材料与硅基材料的质量比为(0.01～0.5)：1。

5.根据权利要求1所述的一种聚合物包覆硅基复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中进行混合的方法包含干料搅拌混合或溶剂辅助混合后再蒸发除去溶剂，其中的辅助溶剂为水、乙醇、乙腈中的一种或多种。

【专利技术属性】
技术研发人员：刘威，张金澍，刘乐先，徐海，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：

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