一种利用固体流化介质调控硅沉积的硅碳负极材料的制备方法技术

本发明专利技术锂离子电池技术领域，涉及一种利用固体流化介质调控硅沉积的硅碳负极材料的制备方法，包括：（S1）多孔碳与改性高硅Y型沸石分子筛混合后置于流化床中进行硅沉积，得到前驱体I；所述高硅Y型沸石分子筛的硅铝比为20~30；所述改性高硅Y型沸石分子筛为高硅Y型沸石分子筛经三甲基氯硅烷嫁接改性得到；（S2）对前驱体I进行碳包覆，得到前驱体II；（S3）去除前驱体II中的改性高硅Y型沸石分子筛，得到硅碳负极材料。本发明专利技术在多孔碳硅沉积时引入改性的高硅Y型沸石分子筛作为固体流化介质以重构流化体系，使得硅的沉积均匀性得到有效改善,从而使最终制得的硅碳负极材料具有良好的循环性能和耐压性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于锂离子电池，具体涉及一种利用固体流化介质调控硅沉积的硅碳负极材料的制备方法。

技术介绍

1、为适应新能源市场快速发展，探究和优化更高能量密度的正负极材料已成为锂离子电池领域的主流研究。在负极材料中，商业化成熟的石墨材料理论比容量较低（372mah/g）难以满足锂离子电池高能量密度的发展需求。与石墨相比，硅基材料的理论比容量较高，资源较为丰富，成本低廉。然而硅基材料在嵌脱锂过程中存在较为严重的体积膨胀，使电极极片易粉化，进而导致电极结构受损，循环寿命以及容量快速衰减。另外，硅基材料的导电性也较差，这些问题制约了硅基负极的商业化发展。 为了解决硅基负极材料的体积膨胀以及导电性差问题，目前主流技术采用化学气相沉积技术将硅沉积至多孔碳的内部孔隙中，再经过表面碳包覆，得到硅碳负极材料。一方面，多孔碳内部孔隙的“限域效应”缓解硅的体积膨胀；另一方面，以硬碳为原料的多孔碳骨架以及表面包覆碳层大大提高硅碳材料的导电性，提高硅碳材料的电子电导。但是这种制备硅碳负极材料的方式依然存在一些问题：1）硅沉积过程中微米级多孔碳易团聚，导致流化态不均匀，从而使硅无法有效本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种利用固体流化介质调控硅沉积的硅碳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，步骤（S1）中所述高硅Y型沸石分子筛的硅铝比为20~25。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（S1）中所述嫁接改性的方法为：将高硅Y型沸石分子筛与三甲基氯硅烷加入有机溶剂中于搅拌状态下进行回流反应，反应结束过滤、洗涤、干燥，得到改性高硅Y型沸石分子筛。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述Y型沸石分子筛、三甲基氯硅烷、有机溶剂的用量比为100g:（8~15）mL:（300~500）mL；所...

【技术特征摘要】

1.一种利用固体流化介质调控硅沉积的硅碳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，步骤（s1）中所述高硅y型沸石分子筛的硅铝比为20~25。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（s1）中所述嫁接改性的方法为：将高硅y型沸石分子筛与三甲基氯硅烷加入有机溶剂中于搅拌状态下进行回流反应，反应结束过滤、洗涤、干燥，得到改性高硅y型沸石分子筛。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述y型沸石分子筛、三甲基氯硅烷、有机溶剂的用量比为100g:（8~15）ml:（300~500）ml；所述有机溶剂为甲苯或二甲苯中的至少一种；和/或

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（s1）中，所述改性高硅y型沸石分子筛粒径d50与多孔碳粒径d50的比为5~12:1。

6.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：许迪新，李晓东，李阁，赵玉明，华志伟，陈鸿鑫，岳风树，
申请(专利权)人：北京壹金新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：