锂离子电池硅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复合材料及其制备方法。制备方法包括利用多孔生物二氧化硅基体浸渍金属氧化物的前驱物，干燥后，在高温下分解成二氧化硅与金属或非金属氧化物的复合物，然后利用镁热反应，同时还原氧化硅和金属氧化物成硅及金属，再通过盐酸酸洗，获得硅与金属或非金属的复合物。该复合材料中，金属均匀分布在多孔硅的孔中，有利于提高硅的导电率，该材料作为锂离子电池负极材料时，其中的金属或非金属作为惰性材料，对硅材料起连接和支撑作用，有助于缓解体积带来的膨胀应力，因此具有可逆容量高，循环性能好，倍率性能优异的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种。
技术介绍
目前，商业化的锂离子电池的负极材料主要使用石墨材料，但是石墨材料的理论容量(372 mAh/g)，无法满足高比容量锂离子的需求，硅具有目前负极材料中极高的理论容量，是一种新型的锂离子电池的负极材料，但是硅在充放电的过程中有较大的体积变化，产生较大的应力作用，使得正极分化程度严重，另外硅的本征电导率较低，不利于进行高倍率充放电。以往研究通过碳与娃的材料复合起来，来解决上述娃负极材料的应用问题。专利CN1909266A公开了一种由高能球磨制备的一种硅铜碳复合材料的方法，获得的复合材料孔径在l_50nm，铜含量约为20 wt%，碳含量约为30 wt%，该材料具有较好的充放电循环稳定性，但可逆容量较低，约为580 mAh/g左右。且铜与娃不能获得非常均勻的混合。AdvancedMaterials杂志2010年12期1_4中转述了一种大孔硅复合材料。先用镁热还原反应制备出具有三维结构的单质硅，再通过银镜反应在大孔硅内沉积银纳米颗粒，大孔硅为单晶结构，其颗粒粒径为1-5微米，孔径在200纳米左右，100次循环保持在2200 mAh/g。银一硅复合物虽然提本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锂离子电池硅复合负极材料的制备方法，其特征在于，为硅和金属复合物的制备方法，方法步骤依次为：步骤1：将介孔二氧化硅前驱物浸渍于0.01?M??12?M?金属氧化物的前驱物溶液中,?待其充分吸收溶液后，过滤、烘干，获得混合物；步骤2：将步骤1）获得的混合物在空气中加热到300?850?摄氏度，焚烧2?6?个小时，获得多孔二氧化硅与金属氧化物的复合物；步骤3：将步骤2）所获得的复合物与镁粉按质量比1:0.1??20混合后，在惰性气氛中加热至600?850?摄氏度，保持2?12?小时；?步骤4：将步骤3）获得的产物冷却后，浸入0.2?6M?的盐酸水溶液，除去杂质，经过滤、清洗和干燥后获得多孔硅与...

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池硅复合负极材料的制备方法，其特征在于，为硅和金属复合物的制备方法，方法步骤依次为: 步骤1:将介孔二氧化硅前驱物浸溃于0.01 M—12 M金属氧化物的前驱物溶液中，待其充分吸收溶液后，过滤、烘干，获得混合物； 步骤2:将步骤I)获得的混合物在空气中加热到300-850摄氏度，焚烧2-6个小时，获得多孔二氧化硅与金属氧化物的复合物； 步骤3:将步骤2)所获得的复合物与镁粉按质量比1:0.1-20混合后，在惰性气氛中加热至600-850摄氏度，保持2-12小时； 步骤4:将步骤3)获得的产物冷却后，浸入0.2-6M的盐酸水溶液...

【专利技术属性】
技术研发人员：包志豪，李晓冬，姚莉，
申请(专利权)人：苏州宇豪纳米材料有限公司，
类型：发明
国别省市：