[发明专利]硅碳复合材料及其制备方法、电池负极、电池在审
申请号: | 201910341781.3 | 申请日: | 2019-04-26 |
公开(公告)号: | CN110071277A | 公开(公告)日: | 2019-07-30 |
发明(设计)人: | 夏良俊;王耐清;徐海平;刘昆 | 申请(专利权)人: | 桑顿新能源科技有限公司 |
主分类号: | H01M4/36 | 分类号: | H01M4/36;H01M4/38;H01M4/62 |
代理公司: | 广州华进联合专利商标代理有限公司 44224 | 代理人: | 侯武娇;张志刚 |
地址: | 411100 湖南*** | 国省代码: | 湖南;43 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 硅碳复合材料 制备 电池负极 多孔硅 碳核 电池 电化学性能 包覆层 包覆 应用 | ||
1.一种硅碳复合材料,其特征在于,包括多孔硅碳核层和包覆所述多孔硅碳核层的包覆层。
2.一种硅碳复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
提供多孔硅碳核层,在所述多孔硅碳核层上形成包覆层。
3.根据权利要求2所述的硅碳复合材料的制备方法,其特征在于,提供多孔硅碳核层,在所述多孔硅碳核层上形成包覆层的步骤包括以下步骤:
将碳源前驱体、造孔剂和第一有机溶剂混合,干燥、煅烧,得到多孔材料;
将所述多孔材料与第二有机溶剂和硅源混合,球磨、干燥造粒,得到硅碳前驱颗粒;
将所述硅碳前驱颗粒、包覆材料和第三有机溶剂混合进行包覆,再碳化处理,制得所述碳硅复合材料。
4.根据权利要求3所述的硅碳复合材料的制备方法,其特征在于,将碳源前驱体、造孔剂和第一有机溶剂混合的步骤包括以下步骤:
将所述造孔剂溶于所述第一有机溶剂中,搅拌均匀,再加入所述碳源前驱体,并以1000rpm/min-1500rpm/min的速度搅拌。
5.根据权利要求3所述的硅碳复合材料的制备方法,其特征在于,将所述多孔材料、第二有机溶剂和硅源混合的步骤包括以下步骤:
将所述多孔材料分散在所述第二有机溶剂中,得到第一悬浮液;
将所述硅源分散在所述第二有机溶剂中,得到第二悬浮液;
将所述第二悬浮液和所述第一悬浮液混合,且在1000rpm/min-1500rpm/min的搅拌速度下混合,再在50℃-70℃的条件下,反应18h-30h。
6.根据权利要求3所述的硅碳复合材料的制备方法,其特征在于,所述碳化处理的条件为:以2℃/min~4℃/min的速度升温,升温到340℃~360℃,保温0.5h-1.5h,之后以1.5-2.5℃/min的速度升温到550℃-650℃,再以4℃/min-6℃/min的速度升温到750℃-850℃烧结6h-9h。
7.根据权利要求3-6任一项所述的硅碳复合材料的制备方法,其特征在于,所述造孔剂为非离子表面活性剂。
8.根据权利要求7所述的碳硅负极材料的制备方法,其特征在于,所述造孔剂为F127、P123和F68中的一种或多种;和/或
所述碳源前驱体为蔗糖、柠檬酸、酚醛树脂、脲醛树脂及聚乙烯醇缩丁醛中的一种或多种;和/或
所述硅源为纳米硅;和/或
所述包覆材料为沥青;和/或
所述第一有机溶剂、第二有机溶剂和所述第三有机溶剂相同或不同,各自独立地选自:乙醇和丙酮中的一种或多种。
9.一种电池负极,其特征在于,包括极片和负载在所述极片上的负极浆料,所述负极浆料包括权利要求1所述的硅碳复合材料,或权利要求2-8任一项所述的制备方法制备而成的硅碳复合材料。
10.一种电池,其特征在于,包括权利要求9所述的电池负极。
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