一种锂离子电池复合负极材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种锂离子电池硅碳复合负极材料及制备方法，采用两次喷雾干燥一次烧结处理制备该材料，其制备方法为：1)将有机碳源溶于适量溶剂中，加入硅源和分散剂分散均匀，再加入石墨化碳分散一定时间，均匀分散的悬浮液一次喷雾干燥后，得到球形核材料；2)将有机碳源溶于适量溶剂中，加入制备的球形核材料后，分散均匀，再把均匀分散的悬浮液二次喷雾干燥，所得粉末转入保护性气氛中烧结，随炉冷却，即得锂离子电池硅碳复合负极材料。本发明专利技术简单易行，实用化程度高，制备的硅碳复合材料具有可逆容量大、容量可设计、循环性能和大电流放电能力好、振实密度高等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于锂离子电池材料及其制备方法领域，涉及。
技术介绍
锂离子电池以其比能量大、工作电压高、自放电率小、体积小、重量轻等优势广泛应用于各种便携式电子设备和电动汽车中。目前商业化的锂离子电池负极材料主要为石墨，但其理论容量仅为372mAh · g-1,已不能满足锂离子电池应用领域对高能量密度电源的需求。因此，开发新型高比容量的锂离子电池负极材料极为迫切。硅因具有最高的理论嵌锂容量( 3579mAh · g—1)和高于石墨的嵌/脱锂电位 (0.2 0.5V)而被认为是一种很有开发潜力的负极材料。但是，Si基材料在嵌/脱锂循环过程中要经历严重的体积膨胀和收缩(体积变化率 300% )，造成材料结构的破坏和机械粉化，导致电极材料间及电极材料与集流体的分离，进而失去电接触，致使容量迅速衰减。 因此，在获得高容量的同时，如何提高Si基负极材料的循环性能，是目前的一个研究重点。将硅颗粒纳米化，硅与其它金属合金化，硅与惰性或活性基质复合是改善Si基负极材料循环性能的三种主要途径。其中硅/碳复合负极材料受到了最广泛关注。这是因为碳负极材料本身在充放电过程中的体积变化较小(< 10% )本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种锂离子电池硅碳复合负极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：１）．一次喷雾制备球形核材料：将硅源、石墨化碳和分散剂加入到有机碳源的溶液中，搅拌分散，将均匀分散的悬浮液一次喷雾干燥后，即得球形核材料；所述的有机碳源为热固性树脂；２）．二次喷雾－烧结制备硅碳复合负极材料：将有机碳源溶解到溶剂中，然后加入制备的球形核材料，搅拌分散，将均匀分散的悬浮液二次喷雾干燥，所得粉末转入保护性气氛中烧结，随炉冷却，即得硅碳复合负极材料；所述的有机碳源为热固性树脂或其它有机碳源。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郭华军，赖浚，李新海，王志兴，彭文杰，胡启阳，张云河，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：43