CN114122370B - 一种多孔碳双键修饰诱导硅烷沉积的负极材料及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多孔碳双键修饰诱导硅烷沉积的负极材料及其制备方法，该硅碳复合材料包括多孔碳微球及硅颗粒。所述多孔碳微球由导电炭黑(SP)、碳纳米管(CNT)构成，硅颗粒均匀附着在所述多孔碳微球的内部或表面。本发明基于碳质材料导电性、保护性、机械强度和循环稳定性且来源丰富、成本低的特点，统筹兼顾硅作为主体材料的高比容和碳质材料高的导电性和保护性，针对现有技术的存在的缺陷，提出一种多孔碳双键修饰诱导硅烷沉积制备硅碳负极材料的方法。
Description
技术领域
本发明属于电池技术领域，具体涉及一种多孔碳双键修饰诱导硅烷沉积的负极材料及其制备方法和应用。
背景技术
21世纪以来，随着全球经济时代的飞速发展，能源问题成为人类社会所面临的最突出的问题之一。锂离子电池由于具有高能量功率密度、工作电压高、安全性好、绿色环保等优点，在手机、笔记本电脑及新能源汽车等领域得到了广泛应用。高比能量的锂离子电池从电子终端设备走向电动汽车和储能技术领域势在必行。然而目前商业化的锂离子电池负极材料以石墨为主，其容量发挥已经接近其理论容量(372mA h g-1)，很难再有提升，因此研发高比能的负极材料具有重要意义。
硅元素由于其天然的丰度、环境友好性、相对较低的锂化电位(<0.4V vs Li/Li+)，以及4200mA h g-1的高的理论比容量(是传统石墨负极的10倍以上)，被公认为下一代锂离子电池中最具吸引力的负极材料候选材料之一。但是硅基负极的商业化受限于以下三方面：(1)充放电循环过程中巨大的体积变化会诱发电极内部应力积累产生裂纹，导致电极粉化，活性材料与集流体分离，进而使性能衰减；(2)固态电解质界面膜(SEI)会随着硅的体积膨胀收缩反复破裂和再生，持续消耗活性锂导致电池极化，降低循环稳定性；(3)硅的导电性能较差，大电流下不利于电池容量的释放。
现有的改进技术包括纳米化，将硅制成纳米球、纳米线、纳米管等在一定程度上能够缓解硅在循环过程中的膨胀，提高循环稳定性。但是过度的纳米化使得硅颗粒具有大的表面能，容易二次团聚成颗粒，且纳米硅比表面积较大会消耗过多的锂离子从而降低电池的库伦效率，因此很难适合商业负极材料的使用。此外，纳米硅制备过程复杂、制作成本较高使其难以大规模生产。因此设计合成同时解决硅基体积膨胀效应和导电性的材料且大规模应用的低成本高效制备手段具有重要价值。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种多孔碳双键修饰诱导硅烷沉积的负极材料及其制备方法，以解决现有技术中纳米硅团聚导致循环不稳定及导电性差、首效低的问题。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
一种多孔碳双键修饰诱导硅烷沉积的负极材料，包括多孔碳微球，所述多孔碳微球中有多个孔洞；所述多孔碳微球中嵌入有硅颗粒、导电炭黑Super P和碳纳米管。
本发明的进一步改进在于：
优选的，所述多孔碳微球和硅颗粒的质量比为(2～5)：(8～5)。
优选的，所述多孔碳微球的当量直径为10um～50um。
一种多孔碳双键修饰诱导硅烷沉积的负极材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，将粘结剂、导电炭黑Super P、碳纳米管、PVP聚乙烯吡咯烷酮和水混合，乳化后得到混合溶液a；
步骤2，通过喷雾干燥处理混合溶液a，制得多孔碳微球；
步骤3，热处理多孔碳微球；
步骤4，将热处理后的多孔碳微球和双键硅烷偶联剂加入至强酸中，水热反应后制得双键修饰的多孔碳微球，将双键修饰的多孔碳微球置于密闭容器中，在密闭容器中通入硅烷气体，制得负极材料。
优选的，步骤1中，粘结剂、导电炭黑Super P和碳纳米管的质量比例为(25～77)：(19.2～62.5)：(3.8～12.5)。
优选的，步骤1中，粘结剂、导电炭黑Super P和碳纳米管三者的总质量与水的质量比(5～10)：(90～95)。
优选的，步骤1中，所述粘结剂为三聚氰胺甲醛树脂或酚醛树脂。
优选的，步骤2中，喷雾干燥的风机进口温度设定为75～85℃。
优选的，步骤4中，水热反应温度为70℃，水热反应时间为6～8小时。
优选的，步骤4中，在密闭容器中通入硅烷气体，保温90min。
一种上述的多孔碳双键修饰诱导硅烷沉积的负极材料在锂电池中的应用。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明公开了一种多孔碳双键修饰诱导硅烷沉积的负极材料，该硅碳复合材料包括多孔碳微球及硅颗粒。所述多孔碳微球由导电炭黑(SP)、碳纳米管(CNT)构成，硅颗粒均匀附着在所述多孔碳微球的内部或表面。本发明基于碳质材料导电性、保护性、机械强度和循环稳定性且来源丰富、成本低的特点，统筹兼顾硅作为主体材料的高比容和碳质材料高的导电性和保护性，针对现有技术的存在的缺陷，提出一种多孔碳双键修饰诱导硅烷沉积制备硅碳负极材料的方法。
本发明还公开了一种多孔碳双键修饰诱导硅烷沉积的负极材料的制备方法，该制备方法首先通过导电炭黑和碳纳米管共同制成多孔碳微球的前驱体，将多孔碳微球通过喷雾干燥处理后进行热处理，将多孔碳微球加入强酸中，水热反应后制得双键修饰的多孔碳微球，通入硅烷气体，伴随着硅烷气体的裂解，在多孔碳微球中嵌入硅颗粒。
本发明还公开了多孔碳双键修饰诱导硅烷沉积的负极材料在锂电池中的应用，该负极材料兼顾硅作为主体材料的高比容和碳质材料导电性优异、具有一定机械强度、成本低的优点，通过喷雾干燥造粒和碳碳双键修饰诱导硅烷沉积制备出三维多孔碳微球吸附硅颗粒的复合材料。相比于简单机械混合的硅碳负极，该三维多孔的球形结构以及主体硅基材料与基体材料多孔碳微球的紧密键合，不仅改善了硅碳复合材料的导电性，容纳了硅在嵌锂过程中的体积膨胀，而且这种紧密连接的键合作用更加有利于锂离子的传输，使得硅基材料分散均匀一致，不易聚集团聚，从而稳定了电极的结构，提高了电池的倍率性能及循环稳定性。此材料作为锂离子电池负极材料，其制备方法简单，且具有较高的初始放电容量、首次充放电效率及循环稳定性，具有非常广阔的应用前景。应用本发明提供的方法制备的多孔碳双键修饰诱导硅烷沉积的复合材料作为锂离子电池负极材料时，首次充放电效率和充放电循环性能明显改善，具体表现为：随着循环圈数的增加，电池的容量依旧保持稳定，0.1C下首次放电容量1755mA h g-1～3270mA hg-1，首次充放电效率达到85％～91％。
附图说明
图1为实施例1中制备的三维多孔导电碳微球的扫描电子显微镜图；
其中：(a)为三维导电碳微球的SEM图；
(b)为导电碳球形成的多孔、三维导电网络的SEM图；
图2为实施例1中得到的硅碳负极材料的SEM图；
图3为实施例7中制备的三维多孔导电碳微球的SEM图；
其中：(a)为三维多孔导电碳微球的SEM图；
(b)为多孔碳微球与硅复合的SEM图；
图4为实施例1中得到的硅碳负极材料的循环放电比容量(a)及充放电效率图(b)；
图5为实施例4中得到的硅碳负极材料的循环放电比容量(a)及充放电效率图(b)；
图6为实施例5中得到的硅碳负极材料的循环放电比容量(a)及充放电效率图(b)；
图7为多孔碳双键修饰诱导硅烷沉积得到的硅碳材料的结构示意图；
具体实施方式
下面结合附图和具体的实施例对本发明做进一步详细描述：
步骤一：将特定粘结剂、导电剂、分散剂与水混合，乳化得到混合溶液a。分散剂为PVP聚乙烯吡咯烷酮。
所述粘结剂选用三聚氰胺甲醛树脂、酚醛树脂的任一种；所述导电剂由导电炭黑Super P和碳纳米管(CNT)构成的复合导电剂。导电剂中的碳纳米管导电性好，能够用于形成球内三维导电网络，而导电炭黑SP有利于形成骨架结构。
所述粘结剂、导电炭黑Super P和碳纳米管的质量比例为(25～77)：(62.5～19.2)：(12.5～3.8)。
所述粘结剂、导电剂和分散剂的总质量与水的比例为(5～10)：(95～90)，所述乳化时间为20分钟。
步骤二：对混合溶液a采用喷雾干燥的方法进行造粒获得多孔碳微球。喷雾干燥的方法能够使得混合溶液a中的水分瞬间挥发，在很大的压力下喷出，有利于形成球形多孔的结构。
所述喷雾干燥实验参数为：风机设定(75～85℃)；进口(风)温度设定200℃；出口温度设定(120～130℃)，干燥时间根据混合溶液a的用量确定，直至获得多孔碳微球，需保证球形和水分充分去除。
步骤三：将上述得到的多孔碳微球进行热处理，所述热处理温度为900～1100℃，热处理时间为3小时，热处理过程中采用氩气作为保护气氛，通过热处理的温度和时间，使得能够充分的去除影响导电性的粘结剂。
步骤四：采用水热合成及搅拌法对所述多孔碳微球进行表面及内部修饰双键，再将其置于密闭容器中通入硅烷气体，硅烷气体吸附于多孔碳微球表面及内部经高温裂解，得到硅颗粒均匀地吸附在多孔碳微球上的复合材料。
进一步地，多孔碳微球修饰双键及复合材料的制备步骤包括：于反应釜中加入热处理的多孔碳微球与双键硅烷偶联剂，二者的质量比为3:10；然后加入强酸，强酸为浓硫酸和浓硝酸的混合酸(体积比3：1)，将反应釜至于烘箱中进行水热反应，水热反应温度为70℃，水热反应时间为6～8小时，将反应产物离心清洗烘干，得到修饰的多孔碳微球；将修饰的多孔碳微球置于洗气后的密闭容器中通入高纯度硅烷升至310℃，保温90分钟，使得硅烷能够充分的裂解。其中，多孔碳微球与硅烷裂解后的硅颗粒的质量比为(2～5)：(8～5)，该比例使得整个微球的结构稳定。该过程中多孔碳微球和强酸水热反应后，因为氧化作用，使得多孔碳微球表面含有大量的含氧官能团(羟基)，与硅烷偶联剂反应后，双键硅烷偶联剂为多孔碳微球修饰上双键，双键更有利于诱导硅烷沉积，硅烷偶联剂为连接碳微球与硅烷裂解后吸附的硅颗粒的桥梁，硅烷裂解后的硅颗粒吸附在多孔碳微球上。
参见图7，最终制备出的负极材料包括多孔碳微球，多孔碳微球中嵌入有硅颗粒，多孔碳微球中嵌入有碳纳米管。
本发明还提供一种锂离子电池，由正极、负极、电解液及隔膜组成，其中负极材料为本发明上述的多孔碳双键修饰诱导硅烷沉积制备的硅碳复合材料。
下面结合具体实施例对本发明做进一步详细描述：
实施例1
将三聚氰胺甲醛树脂(MF)、导电炭黑Super P、碳纳米管以25：62.5：12.5的质量比例与水混合，其中固含量为5％(固含量为粘结剂、导电剂和分散剂的总质量和)，水含量为95％。再将混合溶液用乳化机乳化20min，在风机设定为75℃、进口温度设定为200℃、出口温度设定为120℃下进行喷雾造粒得到多孔碳球，再置于1100℃管式炉中热处理3小时。于反应釜中加入热处理的多孔碳微球与浓硫酸和浓硝酸(体积比3：1)置于烘箱中反应8小时，水热反应温度为70℃，离心清洗烘干，得到修饰的多孔碳微球；再置于洗气后的密闭容器中通入高纯度硅烷升至310℃，保温90分钟，得到硅碳负极材料，其中多孔碳微球和硅颗粒的质量比为3:7。将负极材料、导电剂和粘结剂以重量比80：10：10的比例混合，在行星球磨机中球磨，得到分散均匀的负极浆料；涂覆真空干燥后得到最终的电极。
图1为本实施例制备的三维多孔导电碳微球的扫描电子显微镜图，从图1中可以看出，微球分布均匀，且尺寸大小为10um～50um，呈现出三维导电网络、清晰的多孔结构。
图2为本实施例中最终制备的多孔碳双键修饰吸附硅颗粒的硅碳复合材料。从图2中可以看出，吸附的硅颗粒均匀地分布于多孔碳球上。
将负极材料、导电剂和粘结剂以重量比80：10：10的比例混合，在行星球磨机中球磨，得到分散均匀的负极浆料；涂覆在铜箔集流体真空干燥后得到最终的电极。将硅碳复合电极转移到充满氩气的超级净化手套箱中组装2032型扣式半电池进行测试，结果如图4，0.1C倍率下使用本发明制备的硅碳负极充放电性能得到显著改善，具体表现为初始放电比容量2126mA h g-1，首次库伦效率86％。0.5C倍率下随着循环次数增加，循环50圈后电池的容量保持稳定。
实施例2
将三聚氰胺甲醛树脂(MF)、导电炭黑Super P、碳纳米管以50：41.7：8.3的质量比例与水混合，其中固含量为5％(固含量为粘结剂、导电剂和分散剂的总质量和)，水含量为95％。再将混合溶液用乳化机乳化20min，在风机设定为80℃、进口温度设定为200℃、出口温度设定为120℃下进行喷雾造粒得到多孔碳球，再置于1100℃管式炉中热处理3小时。于反应釜中加入热处理的多孔碳微球与浓硫酸和浓硝酸(体积比3：1)置于烘箱中反应8小时，反应温度为70℃，离心清洗烘干，得到修饰的多孔碳微球；再置于洗气后的密闭容器中通入高纯度硅烷升至310℃，保温90分钟，得到硅碳负极材料，其中多孔碳微球和硅颗粒的质量比为3:7。
将负极材料、导电剂和粘结剂以重量比80：10：10的比例混合，在行星球磨机中球磨，得到分散均匀的负极浆料；涂覆真空干燥后得到最终的电极。将硅碳复合电极转移到充满氩气的超级净化手套箱中组装2032型扣式半电池进行测试，结果表明，0.1C倍率下使用本发明提供的方法制备的硅碳负极充放电性能得到显著改善，具体表现为初始放电比容量2626mA hg-1，首次库伦效率接近90％。0.5C倍率下随着循环次数增加，循环50圈后电池的容量保持稳定。
实施例3
将三聚氰胺甲醛树脂(MF)、导电炭黑Super P、碳纳米管以25：62.5：12.5的质量比例与水混合，其中固含量为5％(固含量为粘结剂、导电剂和分散剂的总质量和)，水含量为95％，再将混合溶液用乳化机乳化20min，在风机设定为85℃、进口温度设定为200℃、出口温度设定为130℃下进行喷雾造粒得到多孔碳球，再置于1100℃管式炉中热处理3小时。于反应釜中加入热处理的多孔碳微球与浓硫酸和浓硝酸(体积比3：1)置于烘箱中反应8小时，反应温度为70℃，离心清洗烘干，得到修饰的多孔碳微球；再置于洗气后的密闭容器中通入高纯度硅烷升至310℃，保温90分钟，得到多孔碳微球与硅的质量比为2：8的硅碳负极材料。
将负极材料、导电剂和粘结剂以重量比80：10：10的比例混合，在行星球磨机中球磨，得到分散均匀的负极浆料；涂覆真空干燥后得到最终的电极。0.1C倍率下初始放电比容量2977mA h g-1，首次库伦效率90.4％。
实施例4
将三聚氰胺甲醛树脂(MF)、导电炭黑Super P、碳纳米管以77：19.2：3.8的质量比例与水混合，其中固含量为5％(固含量为粘结剂、导电剂和分散剂的总质量和)，水含量为95％，再将混合溶液用乳化机乳化20min，在风机设定为75℃、进口温度设定为200℃、出口温度设定为130℃下进行喷雾造粒得到多孔碳球，再置于1100℃管式炉中热处理3小时。于反应釜中加入热处理的多孔碳微球与浓硫酸和浓硝酸(体积比3：1)置于烘箱中反应8小时，反应温度为70℃，离心清洗烘干，得到修饰的多孔碳微球；再置于洗气后的密闭容器中通入高纯度硅烷升至310℃，保温90分钟，得到多孔碳微球与硅的质量比为3：7硅碳负极材料。
将负极材料、导电剂和粘结剂以重量比80：10：10的比例混合，在行星球磨机中球磨，得到分散均匀的负极浆料；涂覆真空干燥后得到最终的电极。将硅碳复合电极转移到充满氩气的超级净化手套箱中组装2032型扣式半电池进行测试，结果如图5，在0.1C倍率下使用本发明制备的硅碳负极充放电性能得到显著改善，具体表现为初始放电比容量3270mA hg-1，首次库伦效率89.4％。0.5C倍率下随着循环次数增加，循环50圈后电池的容量保持稳定。
实施例5
将三聚氰胺甲醛树脂(MF)、导电炭黑Super P、碳纳米管以37.5：50：12.5的质量比例与水混合，其中固含量为5％(固含量为粘结剂、导电剂和分散剂的总质量和)，水含量为95％，再将混合溶液用乳化机乳化20min，在风机设定为75℃、进口温度设定为200℃、出口温度设定为120℃下进行喷雾造粒得到多孔碳球，再置于1100℃管式炉中热处理3小时。于反应釜中加入热处理的多孔碳微球与浓硫酸和浓硝酸(体积比3：1)置于烘箱中反应8小时，反应温度为70℃，离心清洗烘干，得到修饰的多孔碳微球；再置于洗气后的密闭容器中通入高纯度硅烷升至310℃，保温90分钟，得到硅碳多孔碳微球与硅的质量比为3：7负极材料。
将负极材料、导电剂和粘结剂以重量比80：10：10的比例混合，在行星球磨机中球磨，得到分散均匀的负极浆料；涂覆真空干燥后得到最终的电极。将硅碳复合电极转移到充满氩气的超级净化手套箱中组装2032型扣式半电池进行测试，结果如图6，在0.1C倍率下使用本发明制备的硅碳负极充放电性能得到显著改善，具体表现为初始放电比容量2992mA hg-1，首次库伦效率87.8％。0.5C倍率下随着循环次数增加，循环50圈后电池的容量保持稳定。
实施例6
将三聚氰胺甲醛树脂(MF)、导电炭黑Super P、碳纳米管以25：62.5：12.5的质量比例与水混合，其中固含量为5％，再将混合溶液用乳化机乳化20min，在风机设定为80℃、进口温度设定为200℃、出口温度设定为130℃下进行喷雾造粒得到多孔碳球，再置于1100℃管式炉中热处理3小时。于反应釜中加入热处理的多孔碳微球与浓硫酸和浓硝酸(体积比3：1)置于烘箱中反应7小时，反应温度为70℃，离心清洗烘干，得到修饰的多孔碳微球；再置于洗气后的密闭容器中通入高纯度硅烷升至310℃，保温90分钟，得到多孔碳微球与硅的质量比为5：5硅碳负极材料。将负极材料、导电剂和粘结剂以重量比80：10：10的比例混合，在行星球磨机中球磨，得到分散均匀的负极浆料；涂覆真空干燥后得到最终的电极。在0.1C倍率，初始放电比容量2825mA h g-1，首次库伦效率85.6％。0.5C倍率下随着循环次数增加，循环50圈后电池的容量保持稳定。
实施例7
将酚醛树脂(PF)、导电炭黑Super P、碳纳米管以25：62.5：12.5的质量比例与水混合，其中固含量为5％(固含量为粘结剂、导电剂和分散剂的总质量和)，水含量为95％，再将混合溶液用乳化机乳化20min，在风机设定为75℃、进口温度设定为200℃、出口温度设定为120℃下进行喷雾造粒得到多孔碳球，再置于1100℃管式炉中热处理3小时。于反应釜中加入热处理的多孔碳微球与浓硫酸和浓硝酸(体积比3：1)置于烘箱中反应8小时，反应温度为70℃，离心清洗烘干，得到修饰的多孔碳微球；再置于洗气后的密闭容器中通入高纯度硅烷升至310℃，保温90分钟，得到多孔碳微球与硅的质量比为3：7硅碳负极材料。将负极材料、导电剂和粘结剂以重量比80：10：10的比例混合，在行星球磨机中球磨，得到分散均匀的负极浆料；涂覆真空干燥后得到最终的电极。
图3(a)为本实施例制备的三维多孔导电碳微球的扫描电子显微镜图，从图中可以看出，微球分布较为均匀，且尺寸大小为10um～50um，呈现出三维导电网络、清晰的多孔结构。
图3(b)为本实施例中最终制备的多孔碳双键修饰吸附硅颗粒的硅碳复合材料。从图中可以看出，吸附的硅颗粒均匀地分布于多孔碳球上。
实施例8
将三聚氰胺甲醛树脂(MF)、导电炭黑Super P、碳纳米管以25：62.5：12.5的质量比例与水混合，其中固含量为10％(固含量为粘结剂、导电剂和分散剂的总质量和)，水含量为90％，再将混合溶液用乳化机乳化20min，在风机设定为80℃、进口温度设定为200℃、出口温度设定为130℃下进行喷雾造粒得到多孔碳球，再置于900℃管式炉中热处理3小时。于反应釜中加入热处理的多孔碳微球与浓硫酸和浓硝酸(体积比3：1)置于烘箱中反应6小时，反应温度为70℃，离心清洗烘干，得到修饰的多孔碳微球；再置于洗气后的密闭容器中通入高纯度硅烷升至310℃，保温90分钟，得到多孔碳微球与硅的质量比为4：6硅碳负极材料。将负极材料、导电剂和粘结剂以重量比80：10：10的比例混合，在行星球磨机中球磨，得到分散均匀的负极浆料；涂覆真空干燥后得到最终的电极。
实施例9
将三聚氰胺甲醛树脂(MF)、导电炭黑Super P、碳纳米管以25：62.5：12.5的质量比例与水混合，其中固含量为8％(固含量为粘结剂、导电剂和分散剂的总质量和)，水含量为92％，再将混合溶液用乳化机乳化20min，在风机设定为85℃、进口温度设定为200℃、出口温度设定为130℃下进行喷雾造粒得到多孔碳球，再置于1000℃管式炉中热处理3小时。于反应釜中加入热处理的多孔碳微球与浓硫酸和浓硝酸(体积比3：1)置于烘箱中反应7小时，反应温度为70℃，离心清洗烘干，得到修饰的多孔碳微球；再置于洗气后的密闭容器中通入高纯度硅烷升至310℃，保温90分钟，得到多孔碳微球与硅的质量比为5：5硅碳负极材料。将负极材料、导电剂和粘结剂以重量比80：10：10的比例混合，在行星球磨机中球磨，得到分散均匀的负极浆料；涂覆真空干燥后得到最终的电极。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种多孔碳双键修饰诱导硅烷沉积的负极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，将粘结剂、导电炭黑Super P、碳纳米管、PVP聚乙烯吡咯烷酮和水混合，乳化后得到混合溶液a；
步骤2，通过喷雾干燥处理混合溶液a，制得多孔碳微球；
步骤3，热处理多孔碳微球；
步骤4，将热处理后的多孔碳微球和双键硅烷偶联剂加入至强酸中，水热反应后制得双键修饰的多孔碳微球，将双键修饰的多孔碳微球置于密闭容器中，在密闭容器中通入硅烷气体，制得负极材料；
所述负极材料包括多孔碳微球，所述多孔碳微球中有多个孔洞；所述多孔碳微球中嵌入有硅颗粒、导电炭黑Super P和碳纳米管。
2.根据权利要求1所述的一种多孔碳双键修饰诱导硅烷沉积的负极材料的制备方法，其特征在于，步骤1中，粘结剂、导电炭黑Super P和碳纳米管的质量比例为（25~77）：（19.2~62.5）：（3.8~12.5）。
3.根据权利要求1所述的一种多孔碳双键修饰诱导硅烷沉积的负极材料的制备方法，其特征在于，步骤1中，粘结剂、导电炭黑Super P和碳纳米管三者的总质量与水的质量比（5~10）：（90~95）。
4.根据权利要求1所述的一种多孔碳双键修饰诱导硅烷沉积的负极材料的制备方法，其特征在于，步骤1中，所述粘结剂为三聚氰胺甲醛树脂或酚醛树脂。
5.根据权利要求1所述的一种多孔碳双键修饰诱导硅烷沉积的负极材料的制备方法，其特征在于，步骤2中，喷雾干燥的风机进口温度设定为75~85℃。
6.根据权利要求1所述的一种多孔碳双键修饰诱导硅烷沉积的负极材料的制备方法，其特征在于，步骤4中，水热反应温度为70℃，水热反应时间为6~8小时；
步骤4中，在密闭容器中通入硅烷气体，保温90min。
7.一种通过权利要求1所述制备方法制得的多孔碳双键修饰诱导硅烷沉积的负极材料，其特征在于，包括多孔碳微球，所述多孔碳微球中有多个孔洞；所述多孔碳微球中嵌入有硅颗粒、导电炭黑Super P和碳纳米管。
8.根据权利要求7所述的一种多孔碳双键修饰诱导硅烷沉积的负极材料，其特征在于，所述多孔碳微球和硅颗粒的质量比为（2~5）：（8~5）。
9.根据权利要求7所述的一种多孔碳双键修饰诱导硅烷沉积的负极材料，其特征在于，所述多孔碳微球的当量直径为10 um~50 um。
10.一种权利要求7所述的多孔碳双键修饰诱导硅烷沉积的负极材料在锂电池中的应用。
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| GR01 | Patent grant | ||
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