[发明专利]一种复合硅负极材料及其制备方法在审
| 申请号： | 201810251299.6 | 申请日： | 2018-03-26 |
| 公开（公告）号： | CN108539150A | 公开（公告）日： | 2018-09-14 |
| 发明（设计）人： | 谢李生;谢李昭;杨立铭 | 申请（专利权）人： | 合肥国轩高科动力能源有限公司 |
| 主分类号： | H01M4/36 | 分类号： | H01M4/36 |
| 代理公司： | 合肥天明专利事务所(普通合伙) 34115 | 代理人： | 韩燕;金凯 |
| 地址： | 230011 安*** | 国省代码： | 安徽;34 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 复合硅 负极材料 纳米硅 导电碳层 制备 锂离子电池负极材料 负极材料表面 电化学领域 高导电特性 材料循环 氮化钛层 均匀包覆 三层结构 体积膨胀 制备工艺 电解液 硅材料 硅负极 迁移率 锂离子 包覆 坚固 | ||
1.一种复合硅负极材料，其特征在于，所述复合硅负极材料包括纳米硅、包覆在纳米硅表面的导电碳层，以及均匀包覆在导电碳层外的氮化钛层。
2.根据权利要求1所述的复合硅负极材料，其特征在于，所述纳米硅的平均粒度为1～500nm；优选地，所述纳米硅为纳米硅晶体、纳米硅非晶体中的一种或两种的组合，优选为单分散的纳米硅颗粒。
3.根据权利要求1所述的复合硅负极材料，其特征在于，所述复合硅负极材料中，纳米硅的含量为50～85wt%；导电碳的含量为5～20wt%；氮化钛的含量为5～30wt%。
4.如权利要求1所述的复合硅负极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：首先在纳米硅上包覆一层聚合物；然后在聚合物表面包覆一层二氧化钛；最后将得到物质和氨源在惰性气氛中高温反应，在高温下，聚合物碳化形成导电碳层，氨源将二氧化钛还原成氮化钛包覆在导电碳层外面。
5.根据权利要求4所述的复合硅负极材料制备方法，其特征在于，所述聚合物包括为间苯二酚甲醛树脂、聚吡咯（Ppy）、聚苯胺（PANI）、聚多巴胺（PDA）、聚丙烯腈（PAN）中的至少一种。
6.根据权利要求4所述的复合硅负极材料制备方法，其特征在于，所述二氧化钛的钛源包括钛的卤化物，钛的硫酸盐，钛的醇盐。
7.根据权利要求4所述的复合硅负极材料制备方法，其特征在于，所述氨源为氨气与非活性气体的混合、尿素、碳酸氢铵中的至少一种。
8.根据权利要求7所述的复合硅负极材料制备方法，其特征在于，所述非活性气体选自氮气、氦气、氩气、氖气中的至少一种。
9.根据权利要求4所述的复合硅负极材料制备方法，其特征在于，所述高温反应的温度范围是700～1000℃。
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