CN105529440A - 一种高倍率大容量的锂离子负极材料 - Google Patents

一种高倍率大容量的锂离子负极材料 Download PDF

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曾金生
黄海晏
吴峰
刘文磊
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Abstract

本发明涉及电池材料领域，具体涉及一种高倍率大容量的锂离子负极材料。一种高倍率大容量的锂离子负极材料，包含如下重量百分比的组分：Si-C复合材料40~60%；石墨烯20~30%；钛酸锂15~35%。本发明的负极材料，利用具有较大电导率的薄层石墨烯配合尺C包覆Si的复合材料，再配合小尺寸颗粒的钛酸锂纳米材料，使得本发明的负极材料具有高倍率，大容量的特性。

Description

一种高倍率大容量的锂离子负极材料
技术领域
本发明涉及电池材料领域，具体涉及一种高倍率大容量的锂离子负极材料。
背景技术
石墨材料是常见的锂离子电池负极材料，其具有层状结构，层与层之间靠范德华力维系，有利于锂的嵌入和脱出，在电池充放电过程中锂嵌入到碳层中会形成嵌锂化合物LiC6，按照化学计量的理论比容量为372mAh/g。而且碳材料嵌锂化合物对锂的电位都较低，一般小于1V，大部分的嵌锂容量分布在0.0-0.2V之间，同时具有可逆性好、容量高和放电平台低等特点，是比较理想的负极材料。但是，单纯的石墨由于其比容量低，作为大倍率高容量的负极材料使用并不合适。因此，开发出高容量锂离子电池负极材料的研究与应用已成为提高电池性能的关键。在理论上，一些可以与锂组成合金***的金属或类金属都可作为锂离子电池负极材料，这些负极材料统称为合金负极材料。与石墨相比，合金负极材料的理论贮锂容量大，贮锂电位低、加工性能好、导电性能好、对环境的敏感性没有碳材料明细、具有快速充放电的能力、防止溶剂的共***。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种高倍率大容量的锂离子负极材料。
本发明所要解决的技术问题通过以下技术方案予以实现：
一种高倍率大容量的锂离子负极材料，包含如下重量百分比的组分：
Si-C复合材料40~60%；石墨烯20~30%；钛酸锂15~35%。
进一步的，所述Si-C复合材料为C包覆Si的复合材料。
进一步的，所述石墨烯的层数为2~5层。
进一步的，所述石墨烯的电导率为800~1200s/cm。
进一步的，所述钛酸锂的颗粒为20~50nm。
本发明具有如下有益效果：
本发明的负极材料，利用具有较大电导率的薄层石墨烯配合尺C包覆Si的复合材料，再配合小尺寸颗粒的钛酸锂纳米材料，使得本发明的负极材料具有高倍率，大容量的特性。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细的说明，实施例仅是本发明的优选实施方式，不是对本发明的限定。
实施例1
一种高倍率大容量的锂离子负极材料，包含如下重量百分比的组分：
Si-C复合材料42%；石墨烯28%；钛酸锂30%。
实施例2
一种高倍率大容量的锂离子负极材料，包含如下重量百分比的组分：
Si-C复合材料45%；石墨烯23%；钛酸锂32%。
实施例3
一种高倍率大容量的锂离子负极材料，包含如下重量百分比的组分：
Si-C复合材料53%；石墨烯28%；钛酸锂19%。
实施例4
一种高倍率大容量的锂离子负极材料，包含如下重量百分比的组分：
Si-C复合材料60%；石墨烯21%；钛酸锂19%。
以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制，但凡采用等同替换或等效变换的形式所获得的技术方案，均应落在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种高倍率大容量的锂离子负极材料，其特征在于，包含如下重量百分比的组分：
Si-C复合材料40~60%；
石墨烯20~30%；
钛酸锂15~35%。
2.根据权利要求1所述的一种高倍率大容量的锂离子负极材料，其特征在于，所述Si-C复合材料为C包覆Si的复合材料。
3.根据权利要求1所述的一种高倍率大容量的锂离子负极材料，其特征在于，所述石墨烯的层数为2~5层。
4.根据权利要求3所述的一种高倍率大容量的锂离子负极材料，其特征在于，所述石墨烯的电导率为800~1200s/cm。
5.根据权利要求1所述的一种高倍率大容量的锂离子负极材料，其特征在于，所述钛酸锂的颗粒为20~50nm。
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