一种生物碳负载硅纳米线复合材料及其制备方法与用途技术

技术编号:46614501 阅读:0 留言:0更新日期:2025-10-14 21:11
本发明专利技术提供了一种生物碳负载硅纳米线复合材料及其制备方法与用途,所述制备方法通过化学活化法与物理活化法相结合,在生物质材料的表面以及内部一层一层刻蚀,形成多层不同孔径的生物质多孔碳材料,有效改善使用单一活化剂制备生物质多孔碳存在刻蚀不彻底或刻蚀过度的问题;制得的多层多孔碳的比表面积大,空隙率高,能够在内部种植负载不同尺度的金属催化剂颗粒,对大颗粒催化剂起到分级的作用;通过催化生长在负载体内定向生长硅纳米线,这种多层多孔碳的空间网络结构能够有效承受硅纳米线的体积膨胀,抑制SEI膜反复生长。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电池材料,涉及一种生物碳负载硅纳米线复合材料及其制备方法与用途


技术介绍

1、随着全球新一轮科技革命和产业变革的蓬勃发展,新能源汽车已成为全球汽车产业转型发展的主要方向和促进世界经济持续增长的重要引擎,长久续航能力、高能量密度和高安全性能的锂离子动力电池对推动新能源汽车高质量地发展起着至关重要的作用。

2、负极及负极材料对电池的性能表现有至关重要的影响,是电池研究和开发的关键领域。就目前市场而言,负极材料仍以人造石墨为主,随着石墨产业日趋成熟,其能量密度已接近理论容量372mah/g,提升空间较小。同石墨相比,硅基材料的理论克容量接近石墨材料的十倍(4200mah/g),随着电池能量密度以及续航里程的要求越来越高,硅基负极无疑会成为最重要的负极研究及应用方向。但硅材料在嵌锂过程中会产生巨大的体积膨胀,由此产生的内应力会导致硅材料破裂乃至粉化,电极结构遭受破坏,导致电池容量急剧下降。

3、为了减缓硅材料的体积膨胀并减小硅材料机械应力,研究者提出的一种有效解决的手段为硅碳复合化。例如cn101244814a提出了一种锂电本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种生物碳负载硅纳米线复合材料的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括:

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述生物质原料包括松果、玉米芯、玉米秸秆、椰壳或花生壳中的至少一种;

3.根据权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于,所述化学活化的方法包括,将生物质原料或已经化学活化后的生物质原料与化学活化剂混合并烧结;

4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述第一活化剂包括碳酸钾、氢氧化钾或氢氧化钠中的至少一种;

5.根据权利要求1-4任意一项所述的制备方法,其特征在于,所述物理活化的方法包括,使已经化学活化后的生物质...

【技术特征摘要】

1.一种生物碳负载硅纳米线复合材料的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括:

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述生物质原料包括松果、玉米芯、玉米秸秆、椰壳或花生壳中的至少一种;

3.根据权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于,所述化学活化的方法包括,将生物质原料或已经化学活化后的生物质原料与化学活化剂混合并烧结;

4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述第一活化剂包括碳酸钾、氢氧化钾或氢氧化钠中的至少一种;

5.根据权利要求1-4任意一项所述的制备方法,其特征在于,所述物理活化的方法包括,使已经化学活化后的生物质原料与物理活化剂进行第三烧结,得到多层多孔碳;

6.根据权利要求1-5任意一项所述的制备方法,其特征在于,...

【专利技术属性】
技术研发人员:严志轩廖健淞李征杰黄艳萍李钧包尘杰胡鸿飞刘国钧
申请(专利权)人:拓米成都应用技术研究院有限公司
类型:发明
国别省市:

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