[发明专利]一种新型碳硅复合材料

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型碳硅复合材料。

背景技术

近年来，随着全球逐渐减少的不可再生能源和越来越严重的环境问题，绿色无污染的新型高能化学电源已成为世界各国竞相开发的热点。锂离子电池由于具有高能量、长寿命、低消耗、无公害、无记忆效应以及自放电小、内阻小、性价比高、污染少等优点，广泛应用于光电、信息、交通、国防军事等领域。随着小型化电子设备的不断发展和对高能量电子设备的需求日益增长，人们对小型化电子设备的要求不断提高，对储能设备也相应提出了新的要求。开发高容量、长寿命、稳定、安全、低成本的新型锂离子电池已经成为了国内外研究的热点之一。

锂离子电池主要由正极、负极和电解质溶液等组成，负极材料是决定锂离子电池综合性能优劣的关键因素之一。然而，目前商业化的负极材料主要为石墨类碳材料，而国内外对天然石墨的改性研究已较为完善，已接近其理论极限容量 372mAh/g，而且嵌锂电位过于接近金属锂电位 , 在较高速率充电时有安全隐患 , 因此开发新型负极材料成为提高锂离子电池性能的关键。

硅材料由于具有很高的嵌锂容量而受到人们的极大关注。但是硅材料在充放电过程中会发生巨大的体积变化，从而容易造成电极材料结构的粉化从而导致循环性能下降。碳类材料在充放电过程中体积变化小，具有良好的循环稳定性，而且其本身是离子与电子的混合导体，因此常被选作高容量负极材料的分散载体。为了利用硅材料的高容量同时防止它的粉化，人们开始对硅炭复合材料进行研究。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种新型碳硅复合材料。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种新型碳硅复合材料，其特征在于，包括下列重量份数的物质：环氧乙酰亚麻油酸甲酯19-25份，三乙酰丙酮铝9-17份，柠檬酸三己酯25-36份，二氧化硅17-29份，硅澡土10-17份，甲基丙烯酸异丙酯5-9份，N-N`-二苯基-对苯二胺20-35份，纳米硅粉末35-42份，氟化石墨35-64份。

本发明的有益效果是：本发明选用可再生的槟榔壳为炭源，原料廉价、来源广泛，且符合绿色化工的要求，与人类生活和大自然形成良性循环，促进生态环境的可持续发展 ；采用机械球磨法将碳材料和硅复合，制备工艺简单，使材料更充分的复合在一起；本发明制备的碳硅复合材料首次充放电容量有了很大提高，且循环稳定性好。

具体实施方式

实施例1

一种新型碳硅复合材料，包括下列重量份数的物质：环氧乙酰亚麻油酸甲酯19份，三乙酰丙酮铝9份，柠檬酸三己酯25份，二氧化硅17份，硅澡土10份，甲基丙烯酸异丙酯5份，N-N`-二苯基-对苯二胺20份，纳米硅粉末35份，氟化石墨35份。

实施例2

一种新型碳硅复合材料，包括下列重量份数的物质：环氧乙酰亚麻油酸甲酯25份，三乙酰丙酮铝17份，柠檬酸三己酯36份，二氧化硅29份，硅澡土17份，甲基丙烯酸异丙酯9份，N-N`-二苯基-对苯二胺35份，纳米硅粉末42份，氟化石墨64份。