[發明專利]一種多孔硅復合負極材料及其制備方法有效
| 申請號： | 201611177897.0 | 申請日： | 2016-12-19 |
| 公開（公告）號： | CN106711415B | 公開（公告）日： | 2019-05-10 |
| 發明（設計）人： | 陳溢鐳;何暢雷;夏永高;劉兆平 | 申請（專利權）人： | 寧波富理電池材料科技有限公司 |
| 主分類號： | H01M4/36 | 分類號： | H01M4/36;H01M4/38;H01M4/62;H01M10/0525;B82Y30/00 |
| 代理公司： | 北京集佳知識產權代理有限公司 11227 | 代理人： | 趙青朵 |
| 地址： | 315201 浙江*** | 國省代碼： | 浙江;33 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 多孔硅材料 復合負極材料 多孔硅 導電材料層表面 多孔硅基體 導電材料 復合納米 硅基材料 循環性能 復合材料 制備 首次充放電效率 納米硅基材料 導電性 復合 導電材料層 生產成本低 循環穩定性 通用性強 包覆 次包 破裂 膨脹 安全 | ||
1.一種多孔硅復合負極材料，其特征在于，包括多孔硅基體、復合在所述多孔硅基體表面的第一導電材料層，以及復合在所述第一導電材料層表面的納米硅基材料。
2.根據權利要求1所述的多孔硅復合負極材料，其特征在于，還包括復合在所述納米硅基材料表面的第二導電材料外層。
3.根據權利要求2所述的多孔硅復合負極材料，其特征在于，所述多孔硅基體為多孔硅顆粒；
所述納米硅基材料包括納米硅顆粒和納米導電材料的混合物、納米含氧硅顆粒和納米導電材料的混合物和納米硅顆粒中的一種或多種；
所述納米硅基材料與所述多孔硅基體的質量比為（1~2）：（3~12）。
4.根據權利要求2所述的多孔硅復合負極材料，其特征在于，所述第一導電材料包括導電碳材料、導電碳材料和合金材料的混合物或合金材料；
所述第一導電材料與所述多孔硅基體的質量比為1：（3~12）；
所述第二導電材料包括導電碳材料、導電碳材料和合金材料的混合物或合金材料；所述第二導電材料與所述多孔硅基體的質量比為1：（3~12）；
所述合金材料包括金屬元素合金和/或金屬元素與非金屬元素合金。
5.根據權利要求4所述的多孔硅復合負極材料，其特征在于，所述導電碳材料包括石墨烯、碳納米管、碳納米線、碳纖維、導電石墨、裂解碳和導電炭黑中的一種或多種。
6.一種多孔硅復合負極材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
（1）采用第一導電材料前驅體對多孔硅基體進行包覆，然后在400~1600℃處理5~10小時，得到第一前驅體；
所述第一導電材料前驅體包括導電碳材料前驅體、導電碳材料前驅體和合金材料前驅體的混合物或合金材料前驅體；
所述包覆包括乳化包覆、液相包覆、氣相包覆或固相包覆；
（2）將第一前驅體與納米硅基原料進行復合，然后在400~1600℃處理5~10小時，得到多孔硅復合負極材料；
所述納米硅基原料包括硅源，或硅源和其他原料的混合物；所述其他原料包括納米導電材料和/或導電碳材料前驅體；
所述復合包括乳化復合、液相復合、氣相復合或固相復合。
7.根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于，對所述多孔硅復合負極材料再次進行包覆處理；
所述再次進行包覆處理具體為：采用第二導電材料前驅體對多孔硅復合負極材料進行包覆，然后在400~1500℃處理5~10小時；
所述第二導電材料前驅體包括導電碳材料前驅體、導電碳材料前驅體和合金材料前驅體的混合物或合金材料前驅體；
所述包覆包括乳化包覆、液相包覆、氣相包覆或固相包覆；
所述多孔硅復合負極材料與第二導電材料前驅體的質量比為（5~10）：1。
8.根據權利要求6或7所述的制備方法，其特征在于，所述導電碳材料前驅體包括蔗糖、葡萄糖、酚醛樹脂、三聚氰胺甲醛、甲烷和乙烯中的一種或多種；
所述合金材料前驅體包括鐵鹽、鋁鹽、錫鹽、銅鹽、鈦鹽、三氧化二鋁、二氧化錫、二氧化鈦和氧化銅中的一種或多種；
所述硅源包括SiH4、Si2H6、Si3H8、SiCl4、SiHCl3、Si2Cl6、SiH2Cl2和SiH3Cl中的一種或多種。
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