CN113582182A - 一种硅碳复合材料及其制备方法和应用 - Google Patents
一种硅碳复合材料及其制备方法和应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113582182A CN113582182A CN202110796721.8A CN202110796721A CN113582182A CN 113582182 A CN113582182 A CN 113582182A CN 202110796721 A CN202110796721 A CN 202110796721A CN 113582182 A CN113582182 A CN 113582182A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- silicon
- carbon
- composite material
- carbon composite
- containing organic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000002153 silicon-carbon composite material Substances 0.000 title claims abstract description 95
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 239000011856 silicon-based particle Substances 0.000 claims abstract description 82
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 53
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 41
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 38
- 229910003481 amorphous carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 37
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 claims abstract description 27
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 24
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 claims abstract description 23
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 21
- HMDDXIMCDZRSNE-UHFFFAOYSA-N [C].[Si] Chemical compound [C].[Si] HMDDXIMCDZRSNE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims abstract description 9
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 44
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 claims description 44
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 30
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 29
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 29
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 28
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 21
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical group CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 claims description 19
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims description 19
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims description 19
- 239000012686 silicon precursor Substances 0.000 claims description 16
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 15
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 14
- 239000007773 negative electrode material Substances 0.000 claims description 13
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 12
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims description 11
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 10
- 239000006258 conductive agent Substances 0.000 claims description 8
- 239000011163 secondary particle Substances 0.000 claims description 8
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 claims description 6
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 6
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 6
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 5
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 7
- 238000007599 discharging Methods 0.000 abstract description 5
- KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 2-methoxy-6-methylphenol Chemical compound [CH]OC1=CC=CC([CH])=C1O KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 17
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 description 17
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 17
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 17
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 17
- 239000010902 straw Substances 0.000 description 9
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 8
- 239000000047 product Substances 0.000 description 8
- 241000209140 Triticum Species 0.000 description 7
- 235000021307 Triticum Nutrition 0.000 description 7
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 7
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 4
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 230000001351 cycling effect Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 4
- 229910017053 inorganic salt Inorganic materials 0.000 description 4
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 4
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 4
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 4
- DPXJVFZANSGRMM-UHFFFAOYSA-N acetic acid;2,3,4,5,6-pentahydroxyhexanal;sodium Chemical compound [Na].CC(O)=O.OCC(O)C(O)C(O)C(O)C=O DPXJVFZANSGRMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 3
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 3
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- 235000019812 sodium carboxymethyl cellulose Nutrition 0.000 description 3
- 229920001027 sodium carboxymethylcellulose Polymers 0.000 description 3
- 229920003048 styrene butadiene rubber Polymers 0.000 description 3
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 2
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 2
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 2
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 2
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 2
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 2
- 238000009830 intercalation Methods 0.000 description 2
- 230000002687 intercalation Effects 0.000 description 2
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 2
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 2
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001474374 Blennius Species 0.000 description 1
- 244000017020 Ipomoea batatas Species 0.000 description 1
- 235000002678 Ipomoea batatas Nutrition 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 244000061456 Solanum tuberosum Species 0.000 description 1
- 235000002595 Solanum tuberosum Nutrition 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 150000008064 anhydrides Chemical class 0.000 description 1
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 1
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 description 1
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010406 cathode material Substances 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007770 graphite material Substances 0.000 description 1
- QWPPOHNGKGFGJK-UHFFFAOYSA-N hypochlorous acid Chemical compound ClO QWPPOHNGKGFGJK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 238000010907 mechanical stirring Methods 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 238000005554 pickling Methods 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 229920001225 polyester resin Polymers 0.000 description 1
- 239000004645 polyester resin Substances 0.000 description 1
- 235000012015 potatoes Nutrition 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 239000011863 silicon-based powder Substances 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B33/00—Silicon; Compounds thereof
- C01B33/02—Silicon
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
- C01B32/05—Preparation or purification of carbon not covered by groups C01B32/15, C01B32/20, C01B32/25, C01B32/30
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B33/00—Silicon; Compounds thereof
- C01B33/02—Silicon
- C01B33/021—Preparation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/052—Li-accumulators
- H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
- H01M4/134—Electrodes based on metals, Si or alloys
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/362—Composites
- H01M4/366—Composites as layered products
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/38—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of elements or alloys
- H01M4/386—Silicon or alloys based on silicon
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
- H01M4/624—Electric conductive fillers
- H01M4/625—Carbon or graphite
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
- H01M4/628—Inhibitors, e.g. gassing inhibitors, corrosion inhibitors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M2004/021—Physical characteristics, e.g. porosity, surface area
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M2004/026—Electrodes composed of, or comprising, active material characterised by the polarity
- H01M2004/027—Negative electrodes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
本发明提供了一种硅碳复合材料及其制备方法和应用，所述硅碳复合材料的制备方法包括如下步骤：将含碳有机物和有机溶剂混合，配制有机溶液，将硅颗粒和所述有机溶液混合后进行固化，得到硅‑含碳有机物，所述含碳有机物中碳的质量分数高于50％；在惰性气体保护下，将所述硅‑含碳有机物进行碳化反应，得到硅碳复合材料。本发明提供的硅碳复合材料的制备方法，能够使硅颗粒嵌在无定形碳中，而无定形碳形成稳定的外壳和内部的三维骨架结构，并包裹嵌在其中的硅颗粒，从而使硅碳复合材料具有较高的结构稳定性，在充放电的过程中在无定形碳的保护下，能避免硅颗粒的体积膨胀严重，出现坍塌现象。
Description
技术领域
本发明涉及复合材料技术领域，具体而言，涉及一种硅碳复合材料及其制备方法和应用。
背景技术
锂离子电池因其高能量密度、长循环寿命等优点在便携式电子设备及电动汽车等领域得到了广泛应用，目前商业化的锂离子电池负极材料仍然时以石墨类碳材料为主，但是随着市场需求的不断提升，石墨类材料的研究与开发也接近极限，而且石墨较低的理论容量(372mAh/g)这一本质缺点也无法克服，石墨类碳材料已逐渐不能满足日益增加的电池容量与循环寿命需求，因此开发更高能量密度的负极材料迫在眉睫。
为了进一步提高锂离子电池的能量密度，选用高比容量的负极材料替代传统的石墨负极材料是一项关键措施。硅以其比容量高(4200mAh/g)、嵌锂电位低、原料来源广泛已经成为最具应用前景的负极材料。然而，硅在嵌脱锂过程中存在严重的体积效应，当其结合锂原子形成合金Li4.4Si时，体积膨胀达300％，当锂离子脱出后发生体积收缩，持续的体积变化容易导致材料结构崩塌和电极材料从集流体剥落，造成电极的循环稳定性差，严重缩短了电池的寿命，并严重限制了其商业化应用。
发明内容
本发明旨在解决硅基负极材料在充放电过程中容易发生体积膨胀，使其容易坍塌，导致电池循环稳定性差的问题。
为解决上述问题，本发明提供一种硅碳复合材料的制备方法，包括如下步骤：
将含碳有机物溶于有机溶剂中，配制有机溶液，将硅颗粒和所述有机溶液混合后进行固化，得到硅-含碳有机物，所述含碳有机物中碳的质量分数高于50％；
在惰性气体保护下，将所述硅-含碳有机物进行碳化反应，得到硅碳复合材料。
进一步地，所述硅颗粒采用如下方法制备得到：
将含硅生物质原料经过酸洗处理后，进行煅烧反应，得到硅前驱体；
在惰性气体保护下，将所述硅前驱体与镁粉进行镁热反应，得到所述硅颗粒。
进一步地，所述硅前驱体和所述镁粉的摩尔比为1：0.9-1.2，所述镁热反应的温度为600-900℃，所述镁热反应的时间为1-5h。
进一步地，所述含碳有机物为常温下呈半固态或液态的树脂类，且所述树脂类在加入固化剂后固化。
进一步地，所述有机溶剂为乙醇，制备所述硅-含碳有机物包括：将所述硅颗粒和所述有机溶液混合后，搅拌直至所述乙醇完全挥发，再加入固化剂进行固化，得到所述硅-含碳有机物，所述硅颗粒和所述含碳有机物中碳的质量比为1：1-10。
进一步地，所述碳化反应的温度为600-900℃，所述碳化反应的时间为1-5h。
本发明还提供了一种硅碳复合材料，所述硅碳复合材料采用如上任一项所述的硅碳复合材料的制备方法制备得到，所述硅碳复合材料为硅颗粒和无定型碳交联形成的二次颗粒，且所述无定型碳形成外壳和内部的骨架，所述硅颗粒嵌在所述无定型碳中。
进一步地，所述硅碳复合材料的粒径为5-15μm。
进一步地，所述硅颗粒的粒径为20-50nm，所述硅颗粒和所述无定形碳的质量比为1：1-10。
本发明还提供了一种锂离子电池负极片，所述锂离子电池负极片包括负极活性材料、导电剂和粘结剂，所述负极活性材料采用如上任一项所述的硅碳复合材料的制备方法得到的硅碳复合材料。
本发明提供的硅碳复合材料的制备方法，将硅颗粒分散于含碳有机物的有机溶液中，再经过固化后，得到硅-含碳有机物，将硅-含碳有机物进行碳化反应，得到硅颗粒和无定形碳交联形成的二次颗粒，含碳有机物中碳的含量高于50％，能够使该二次颗粒中硅颗粒嵌在无定形碳中，而无定形碳形成稳定的外壳和内部的三维骨架结构，并包裹嵌在其中的硅颗粒，从而使硅碳复合材料具有较高的结构稳定性，在充放电的过程中在无定形碳的保护下，能避免硅颗粒的体积膨胀严重，出现坍塌现象，且无定形碳为层状结构，具有更多的缺陷和更多的活性中心，有利于储存更多的锂离子传输和电子传导；此外，硅颗粒为纳米结构，粒径较小，缩短了锂离子的传播路径，增加了锂离子的电池容量。
附图说明
图1为本发明实施例提供的硅碳复合材料制备方法的工艺流程图；
图2为本发明实施例提供的硅碳复合材料制备方法的示意图；
图3为本发明实施例1中的硅碳复合材料制备的锂离子电池负极片组装的锂离子电池的循环性能图。
具体实施方式
由于石墨类碳材料已逐渐不能满足日益增加的电池容量与循环寿命需求，为了进一步提高锂离子电池的能量密度，选用高比容量的负极材料替代传统的石墨负极材料是一项关键措施。硅以其比容量高(4200mAh/g)、嵌锂电位低、原料来源广泛已经成为最具应用前景的负极材料。然而，硅在嵌脱锂过程中存在严重的体积效应，当其结合锂原子形成合金Li4.4Si时，体积膨胀达300％，当锂离子脱出后发生体积收缩，持续的体积变化容易导致材料结构崩塌和电极材料从集流体剥落，造成电极的循环稳定性差，严重缩短了电池的寿命，并严重限制了其商业化应用。
现有技术中，往往是将硅粉与有机碳源简单混合后再高温热处理制备硅碳复合材料，虽然在一定程度上改善了循环稳定性，但是仍然无法避免因硅颗粒的体积膨胀严重，导致硅颗粒发生坍塌破坏，使电池的比容量剧烈衰减，严重缩短电池的循环寿命。
为解决上述问题，本发明提供了一种硅碳复合材料的制备方法，通过将硅颗粒和含碳有机物的溶液混合后，进行固化，再进行碳化反应，制备硅碳复合材料，能够得到硅颗粒和无定形碳交联形成的二次颗粒，并使硅颗粒嵌在无定形碳中，而无定形碳形成稳定的外壳和内部的三维骨架结构，从而使硅碳复合材料具有较高的结构稳定性，在充放电的过程中在无定形碳的保护下，能避免硅颗粒的体积膨胀严重，出现坍塌现象。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
另外，术语“包含”、“包括”、“含有”、“具有”的含义是非限制性的，即可加入不影响结果的其它步骤和其它成分。如无特殊说明的，材料、设备、试剂均为市售。
结合图1所示，本发明实施例提供了一种硅碳复合材料的制备方法，包括如下步骤：
将含碳有机物溶于有机溶剂中，配制有机溶液，将硅颗粒和有机溶液混合后进行固化，得到硅-含碳有机物，其中，含碳有机物中碳的质量分数高于50％；
在惰性气体保护下，将硅-含碳有机物进行碳化反应，得到硅碳复合材料。
本实施例提供的硅碳复合材料的制备方法，将硅颗粒分散于含碳有机物的有机溶液中，再经过固化后，得到硅-含碳有机物，将硅-含碳有机物进行碳化反应，得到硅颗粒和无定形碳交联形成的二次颗粒，含碳有机物中碳的含量高于50％，能够使该二次颗粒中的硅颗粒嵌在无定形碳中，而无定形碳形成稳定的外壳和内部的三维骨架结构，并包裹嵌在其中的硅颗粒，从而使硅碳复合材料具有较高的结构稳定性，在充放电的过程中在无定形碳的保护下，能避免硅颗粒的体积膨胀严重，出现坍塌现象，且无定形碳为层状结构，具有更多的缺陷和更多的活性中心，有利于储存更多的锂离子传输和电子传导；此外，硅颗粒为纳米结构，粒径较小，缩短了锂离子的传播路径，增加了锂离子的电池容量。
在一些优选实施例中，硅颗粒采用如下方法制备得到：将含硅生物质的原料经过酸洗处理后，进行煅烧反应，得到硅前驱体；在惰性气体保护下，将硅前驱体与镁粉进行镁热反应，得到硅颗粒。由此，通过含硅生物质原料制备硅颗粒，一方面含硅生物质原料中纳米级二氧化硅均匀分布在有机物中，形成了天然的嵌套结构，再通过镁热反应将二氧化硅原位还原成硅，得到的硅颗粒的外层附着有碳材料，既能有效避免硅颗粒之间的团聚现象，又能使该硅颗粒较好的嵌入无定形碳中，形成更稳定的硅碳复合材料；另一方面，含硅生物质原料可以从马铃薯、红薯等农作物，或秸秆等废弃农作物，或海藻等有机物中选取，其来源广泛，成本低廉，也能实现生物质原料的资源化利用。
具体地，硅颗粒采用如下方法制备得到：将含硅生物质原料与酸溶液混合后，加热煮沸，直至去除含硅生物质原料表面的异物杂质和钾、钙等无机盐离子，经过清洗、干燥后，得到酸洗后的含硅生物质原料；在空气氛围下，将酸洗后的含硅生物质原料进行煅烧，煅烧结束后，将煅烧产物冷却至常温，研磨煅烧产物，得到硅前驱体；在惰性气体保护下，将硅前驱体与镁粉研磨混合均匀后，进行镁热反应，反应结束后，将镁热反应产物冷却至常温，研磨镁热反应产物，得到硅颗粒。
需要说明的是，本实施例中对含硅生物质原料的具体种类不做进一步的限定，本领域的技术人员可以根据实际情况进行选择，例如，可以选择废弃的秸秆作为生物质原料。
本实施例中酸溶液为硫酸、硝酸、磷酸和次氯酸中的一种或几种的混合，且为了保证能将含硅生物质原料表面的异物杂质和钾、钙等无机盐离子彻底清洗掉，本实施例中酸溶液的浓度高于1mol/L。在一些优选实施例中，酸溶液的浓度为1mol/L，由此，能保证酸洗彻底，又能避免造成酸溶液的浪费。本实施例中对酸溶液的用量不做进一步的限定，本领域的技术人员可以根据实际情况进行调整，例如：每1g含硅生物质原料中加入8-12ml酸溶液。
需要说明的是，本实施例中对干燥的温度不做进一步的限定，本领域的技术人员可以根据实际情况进行调整，例如干燥的温度为60-100℃。
其中，煅烧的温度为500-1000℃，煅烧的时间为1-5h。由此，能够保证含硅生物质原料中的硅充分转换成硅前躯体，充分利用生物质原料中的硅元素。煅烧结束后，将煅烧产物的粒径研磨至20-50nm，由此，将硅前驱体的粒径控制在一定的范围内，有利于后续增大与镁粉的接触面积，保证硅前驱体能充分还原成单质硅。
为了保证能进一步除去煅烧产物中的钾、钙等无机盐离子，在煅烧结束后，研磨煅烧产物之前，用酸溶液清洗煅烧产物，酸溶液与上述清洗含硅生物质原料的酸溶液的种类和浓度相同，在此不再赘述。
硅前驱体和镁粉的摩尔比为1：0.9-1.2，镁热反应的温度为600-900℃，镁热反应的时间为1-5h，由此，以保证能将硅前驱体充分还原成单质硅，并避免镁粉太多造成资源的浪费。镁热反应结束后，将镁热反应产物的粒径研磨至20-50nm，得到硅颗粒，由此，将硅颗粒的粒径控制在一定的范围内，一方面有利于锂离子的迁移，减少阻抗，提升锂离子电池的循环性能，另一方面能尽量避免硅颗粒的粒径太小，造成硅颗粒团聚严重的现象。
在本实施例中，有机溶剂能够溶解含碳有机物，且在常温下能通过挥发去除或在加热下通过蒸发去除，为了便于除去有机溶剂，在一些优选实施例中，有机溶剂为乙醇。
具体地，制备硅-含碳有机物包括如下步骤：将含碳有机物和乙醇混合均匀，配制有机溶液，再将硅颗粒和有机溶液搅拌混合均匀，搅拌直至有机溶液中的乙醇完全挥发，向混合物中加入固化剂进行固化，得到硅-含碳有机物。
其中，本实施例中含碳有机物为常温下呈半固态或液态的树脂类，且该含碳有机物在加入固化剂后，在常温或加热的条件下便能实现固化，由此，能够保证含碳有机物能充分与硅颗粒混合，并能充分包裹硅颗粒。在一些优选实施例中，含碳有机物为热塑性酚醛树脂、环氧树脂和聚酯树脂中的一种或几种的混合。由此，一方面能保证碳化反应的过程更加安全，另一方面这些树脂在碳化反应后生成的无定形碳内部能形成多孔结构，而无定形碳的多孔结构能够进一步缓冲硅颗粒膨胀产生的应力。
为了保证含碳有机物经过后续处理得到的无定形碳足以形成外壳和内部的三维骨架，含碳有机物中碳的含量(即含碳有机物中碳的质量分数)高于50％，在一些优选实施例中，含碳有机物中碳的含量为60-80％，由此，能够保证含碳有机物经过碳化反应后，生成的无定形碳内部既能形成多孔的结构，且无定形碳形成的三维骨架结构更加稳固，能够包裹硅颗粒，并进一步缓冲硅颗粒膨胀产生的应力。
硅颗粒和含碳有机物中碳的质量比为1：1-10，由此，不仅能避免硅颗粒的含量过低，无法有效利用硅的高容量特性提高硅碳复合材料的容量，失去硅碳复合的意义，还能避免硅颗粒的含量过高，无定形碳包裹过多的硅颗粒，导致硅碳复合材料容易膨胀，使硅碳复合材料的结构容易坍塌，严重影响电池的循环稳定性。
为了进一步避免硅颗粒的团聚现象，将硅颗粒和有机溶液通过连续的机械搅拌混合均匀，搅拌直至有机溶液中的乙醇完全挥发。
需要说明的是，本实施例中对固化剂的具体种类不做进一步的限定，本领域的技术人员可以根据实际情况进行选择，例如：固化剂可以为脂肪胺、聚酰胺和酸酐中的一种或多种。
在一些优选实施例中，碳化反应的温度为600-900℃，碳化反应的时间为1-5h。由此，能保证含碳有机物充分分解形成无定形碳层，缓解内部结构的膨胀，达到维持硅碳复合材料结构稳定性的目的。碳化反应结束后，将碳化反应产物的粒径研磨至5-15μm，得到硅碳复合材料，由此，将硅碳复合材料的粒径控制在一定的范围内，有利于提高锂离子电池的循环性能，也有利于锂离子的迁移，并且能进一步保证硅碳复合材料结构的稳定性。
需要说明的是，本实施例中对惰性气体的种类不做进一步的限定，本领域的技术人员可以根据实际情况进行选择，例如，惰性气体可以选择氮气或氩气等。
本实施例还提供了一种硅碳复合材料，该硅碳复合材料采用上述硅碳复合材料的制备方法制备得到，结合图2所示，该硅碳复合材料为硅颗粒和无定形碳交联形成的二次颗粒，其中，无定形碳形成外壳和内部的骨架，硅颗粒嵌在无定形碳中，形成“类石榴型”结构，且该硅碳复合材料的粒径为5-15μm，硅颗粒的粒径为20-50nm，硅颗粒和无定形碳的质量比为1：1-10。
本实施例还提供了上述制备方法制备得到的硅碳复合材料在锂离子电池负极片中的应用，该锂离子电池负极片包括负极活性材料、导电剂和粘结剂，其中负极活性材料采用上述硅碳复合材料的制备方法得到的硅碳复合材料。
具体地，在制备锂离子电池负极片时，将硅碳复合材料、导电剂、羧甲基纤维素钠和丁苯橡胶混合均匀，制备锂离子电池负极片，其中，硅碳复合材料、导电剂、羧甲基纤维素钠和丁苯橡胶的质量比为92：1：2：5。
需要说明的是，本实施例中对导电剂的具体种类不做进一步的限定，本领域的技术人员可以根据实际情况进行选择，例如，可以选择石墨烯或碳纳米管等材料。
为了对本发明进行进一步详细说明，下面将结合具体实施例对本发明进行进一步说明。本发明中的实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法；本发明中的实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均为市场购买所得。
实施例1
本实施例提供了一种硅碳复合材料的制备方法，包括如下步骤：
1.1以废弃农作物麦秸作为含硅生物质原料，按照每1g麦秸中加入10mL盐酸溶液(盐酸溶液的浓度为1mol/L)，将麦秸和盐酸溶液搅拌混合均匀，并进行水浴加热煮沸，直至去除麦秸表面的异物杂质和钾、钙等无机盐离子，经过过滤和清洗后，将麦秸置于60℃下干燥，得到酸洗后的麦秸；将酸洗后的麦秸置于空气氛围的马弗炉中进行煅烧，煅烧温度为700℃，煅烧时间为1h，煅烧结束后，将煅烧产物冷却至常温，并将煅烧产物的粒径研磨至20-50nm，得到硅前驱体；
1.2将硅前驱体和镁粉按照摩尔比为1：0.9研磨混合均匀，并将混合物放置于反应炉中，在氩气的保护下，进行镁热反应，镁热反应的温度为700℃，镁热反应的时间为2h，反应结束后，将镁热反应产物冷却至常温，并将镁热反应产物的粒径研磨至20-50nm，得到硅颗粒；
1.3将热塑性酚醛树脂(其中碳的质量分数为80％)，溶解于乙醇溶液中，配制热塑性酚醛树脂质量百分比为50％的有机溶液，按照硅颗粒和热塑性酚醛树脂的质量比为1：1.25将硅颗粒和热塑性酚醛树脂搅拌混合均匀，即最终制备的硅碳复合材料中Si和C的质量比为1：1，搅拌至乙醇完全挥发，再向混合物中加入固化剂进行固化，将固化后的混合物置于反应炉中，并在氩气的保护下进行碳化反应，碳化反应的温度为600℃，碳化反应的时间为2h，反应结束后，将碳化反应产物冷却至常温，并将碳化反应产物研磨至5-15μm，得到硅碳复合材料。
实施例2
本实施例提供了一种硅碳复合材料的制备方法，本实施例中硅碳复合材料的制备方法与实施例1中的硅碳复合材料的制备方法相同，区别在于：按照硅颗粒和热塑性酚醛树脂的质量比为1：2.5将硅颗粒和热塑性酚醛树脂搅拌混合均匀，即最终制备的硅碳复合材料中Si和C的质量比为1：2。
实施例3
本实施例提供了一种硅碳复合材料的制备方法，本实施例中硅碳复合材料的制备方法与实施例1中的硅碳复合材料的制备方法相同，区别在于：按照硅颗粒和热塑性酚醛树脂的质量比为1：5将硅颗粒和热塑性酚醛树脂搅拌混合均匀，即最终制备的硅碳复合材料中Si和C的质量比为1：4。
实施例4
本实施例提供了一种硅碳复合材料的制备方法，本实施例中硅碳复合材料的制备方法与实施例1中的硅碳复合材料的制备方法相同，区别在于：按照硅颗粒和热塑性酚醛树脂的质量比为1：7.5将硅颗粒和热塑性酚醛树脂搅拌混合均匀，即最终制备的硅碳复合材料中Si和C的质量比为1：6。
实施例5
本实施例提供了一种硅碳复合材料的制备方法，本实施例中硅碳复合材料的制备方法与实施例1中的硅碳复合材料的制备方法相同，区别在于：按照硅颗粒和热塑性酚醛树脂的质量比为1：10将硅颗粒和热塑性酚醛树脂搅拌混合均匀，即最终制备的硅碳复合材料中Si和C的质量比为1：8。
实施例6
本实施例提供了一种硅碳复合材料的制备方法，本实施例中硅碳复合材料的制备方法与实施例1中的硅碳复合材料的制备方法相同，区别在于：按照硅颗粒和热塑性酚醛树脂的质量比为1：12.5将硅颗粒和热塑性酚醛树脂搅拌混合均匀，即最终制备的硅碳复合材料中Si和C的质量比为1：10。
比较例1
本比较例提供了一种硅碳复合材料的制备方法，本比较例中硅碳复合材料的制备方法与实施例1中的硅碳复合材料的制备方法相同，区别在于，按照硅颗粒和热塑性酚醛树脂的质量比为5：1.25将硅颗粒和热塑性酚醛树脂搅拌混合均匀，即最终制备的硅碳复合材料中Si和C的质量比为5：1。
将实施例1-6和比较例1中制得的硅碳复合材料、导电剂、羧甲基纤维素钠和丁苯橡胶按照质量比为92：1：2：5混合均匀，制备锂离子电池负极片，将锂离子电池负极片组装成锂离子电池，测试锂离子电池的电性能，得到表1和图3所示的结果。
表1锂离子电池的电性能
由表1可以看出，采用实施例1-6中的硅碳复合材料制备的锂离子电池负极片组装的锂离子电池，具有较高的电池比容量，且该锂离子电池在循环50次后依旧具有较高的比容量，说明采用实施例1-6中的硅碳复合材料在保持锂离子电池具有较高的容量的条件下，还能提高其结构的稳定性，提升锂离子电池的循环稳定性，而比较例1中的硅碳复合材料制备的锂离子电池负极片组装的锂离子电池，虽然在首次充放电具有较高的比容量，但经过50次循环后，放电比容量较低，说明该锂离子电池的循环稳定性不佳，也即，硅碳复合材料中硅的含量过多，会导致硅碳复合材料容易膨胀，使硅碳复合材料的结构容易坍塌，影响电池的循环稳定性。
图3为采用实施例1中的硅碳复合材料制备的锂离子电池负极片组装的锂离子电池的循环性能图。由图3可以看出，该锂离子电池在循环多次后，依然保持较好的循环稳定性，说明本发明中制备的硅碳复合材料具有较好的结构稳定性，有利于提升锂离子电池的循环稳定性。
虽然本公开披露如上，但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种硅碳复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
将含碳有机物溶于有机溶剂中，配制有机溶液，将硅颗粒和所述有机溶液混合后进行固化，得到硅-含碳有机物，所述含碳有机物中碳的质量分数高于50％；
在惰性气体保护下，将所述硅-含碳有机物进行碳化反应，得到硅碳复合材料。
2.根据权利要求1所述的硅碳复合材料的制备方法，其特征在于，所述硅颗粒采用如下方法制备得到：
将含硅生物质原料经过酸洗处理后，进行煅烧反应，得到硅前驱体；
在惰性气体保护下，将所述硅前驱体与镁粉进行镁热反应，得到所述硅颗粒。
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，所述硅前驱体和所述镁粉的摩尔比为1：0.9-1.2，所述镁热反应的温度为600-900℃，所述镁热反应的时间为1-5h。
4.根据权利要求1所述的硅碳复合材料的制备方法，其特征在于，所述含碳有机物为常温下呈半固态或液态的树脂类，且所述树脂类在加入固化剂后固化。
5.根据权利要求1所述的硅碳复合材料的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂为乙醇，制备所述硅-含碳有机物包括：将所述硅颗粒和所述有机溶液混合后，搅拌直至所述乙醇完全挥发，再加入固化剂进行固化，得到所述硅-含碳有机物，所述硅颗粒和所述含碳有机物中碳的质量比为1：1-10。
6.根据权利要求1所述的硅碳复合材料的制备方法，其特征在于，所述碳化反应的温度为600-900℃，所述碳化反应的时间为1-5h。
7.一种硅碳复合材料，其特征在于，所述硅碳复合材料采用如上权利要求1-6任一项所述的硅碳复合材料的制备方法制备得到，所述硅碳复合材料为硅颗粒和无定型碳交联形成的二次颗粒，且所述无定型碳形成外壳和内部的骨架，所述硅颗粒嵌在所述无定型碳中。
8.根据权利要求7所述的硅碳复合材料，其特征在于，所述硅碳复合材料的粒径为5-15μm。
9.根据权利要求7所述的硅碳复合材料，其特征在于：所述硅颗粒的粒径为20-50nm，所述硅颗粒和所述无定形碳的质量比为1：1-10。
10.一种锂离子电池负极片，所述锂离子电池负极片包括负极活性材料、导电剂和粘结剂，其特征在于，所述负极活性材料采用如权利要求1-6任一项所述的硅碳复合材料的制备方法得到的硅碳复合材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110796721.8A CN113582182A (zh) | 2021-07-14 | 2021-07-14 | 一种硅碳复合材料及其制备方法和应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110796721.8A CN113582182A (zh) | 2021-07-14 | 2021-07-14 | 一种硅碳复合材料及其制备方法和应用 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113582182A true CN113582182A (zh) | 2021-11-02 |
Family
ID=78247388
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110796721.8A Pending CN113582182A (zh) | 2021-07-14 | 2021-07-14 | 一种硅碳复合材料及其制备方法和应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113582182A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114583122A (zh) * | 2022-01-30 | 2022-06-03 | 合肥国轩高科动力能源有限公司 | 碳硅负极材料及其制备方法与锂离子电池 |
| US20220293945A1 (en) * | 2021-03-11 | 2022-09-15 | Sk On Co., Ltd. | Anode active material for lithium secondary battery, method of forming the same and lithium secondary battery including the same |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111900353A (zh) * | 2020-07-30 | 2020-11-06 | 北京金博威科技有限公司 | 复合材料、制备方法及包含其的锂离子电池负极材料和锂离子电池 |
-
2021
- 2021-07-14 CN CN202110796721.8A patent/CN113582182A/zh active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111900353A (zh) * | 2020-07-30 | 2020-11-06 | 北京金博威科技有限公司 | 复合材料、制备方法及包含其的锂离子电池负极材料和锂离子电池 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| LIU NA ET. AL.: ""Rice husks as a sustainable source of nanostructured silicon for high performance Li-ion battery anodes"", 《SCIENTIFIC REPORTS》 * |
| 张凤翻等: "《热固性树脂基复合材料预浸料使用手册》", 30 June 2019, 中国建材工业出版社 * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20220293945A1 (en) * | 2021-03-11 | 2022-09-15 | Sk On Co., Ltd. | Anode active material for lithium secondary battery, method of forming the same and lithium secondary battery including the same |
| US11862800B2 (en) * | 2021-03-11 | 2024-01-02 | Sk On Co., Ltd. | Anode active material for lithium secondary battery, method of forming the same and lithium secondary battery including the same |
| CN114583122A (zh) * | 2022-01-30 | 2022-06-03 | 合肥国轩高科动力能源有限公司 | 碳硅负极材料及其制备方法与锂离子电池 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107507972B (zh) | 硅碳负极材料的制备方法、硅碳负极材料以及锂离子电池 | |
| CN103035890B (zh) | 硅与石墨烯复合电极材料及其制备方法 | |
| CN110289408B (zh) | 基于切割硅废料的纳米硅和硅/碳复合材料及制法和应用 | |
| CN107994217B (zh) | 一种双包覆硅基复合材料的制备方法及锂离子电池 | |
| CN104638240B (zh) | 一种锂离子电池硅碳复合负极材料的制备方法及其产品 | |
| CN106848264A (zh) | 一种多孔硅氧化物锂离子电池负极材料及其制备方法 | |
| CN109346684B (zh) | 一种碳纳米管限域硒复合正极材料及其制备方法 | |
| CN109599546A (zh) | 一种沥青碳包覆天然混合石墨材料及其制备锂离子电池负极的方法 | |
| CN108281634A (zh) | 一种石墨烯包覆锂离子电池石墨负极材料的方法及其应用 | |
| CN110620224A (zh) | 用于锂电池的负极材料及其制备方法和锂电池 | |
| CN103346293A (zh) | 锂离子电池负极材料及其制备方法、锂离子电池 | |
| CN111477849B (zh) | 一种多孔Si/SiC/C材料的制备方法及负极材料 | |
| CN103165862A (zh) | 一种高性能锂离子电池负极材料及其制备方法 | |
| CN103078090A (zh) | 一种锂离子动力电池复合负极材料及其制备方法 | |
| CN112054171A (zh) | 一种碳硅负极材料及其制备方法 | |
| CN1909268A (zh) | 含pc溶剂电解液的锂离子电池负极材料及其制备方法 | |
| CN113380998A (zh) | 一种硅碳负极材料及其制备方法和应用 | |
| CN113582182A (zh) | 一种硅碳复合材料及其制备方法和应用 | |
| CN117133908B (zh) | 一种红磷碳电池负极材料及其制备方法及其应用 | |
| CN105000545A (zh) | 一种锂离子电池人造石墨/焦炭负极材料的制备方法 | |
| CN110510595B (zh) | 一种用于锂硫电池的n/s共掺杂多孔碳的制备方法 | |
| CN109411737B (zh) | 一种具有三维结构的极性硫化物-硫/多孔碳复合正极材料及其制备方法 | |
| CN112216831B (zh) | 一种合成锂离子动力电池高容量负极材料的方法 | |
| CN104332594B (zh) | 一种硅基负极材料及其制备方法和应用 | |
| CN109473648B (zh) | 一种锂离子电池用硅碳复合材料及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20211102 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |