[發(fā)明專利]一種雙包覆硅基復(fù)合材料的制備方法及鋰離子電池

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711180628.4
• 申請(qǐng)日: 2017-11-23
• 公開（公告）號(hào): CN107994217B
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 藍(lán)利芳;李軍;盧璐;黃思;許帥軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): H01M4/36
• 分類號(hào): H01M4/36;H01M4/38;H01M4/485;H01M4/58;H01M4/62;H01M10/0525;B82Y30/00
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 趙青朵

1.一種雙包覆硅基復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：

將納米硅基襯底、第一有機(jī)碳源均勻分散在溶劑中，燒結(jié)得到C@納米硅基材料；所述納米硅基襯底選自納米SiO_x材料、硅合金和碳化硅中的一種或多種；納米SiO_x材料中0.4≤x≤1.6；所述納米硅基襯底的尺寸為1~300nm；所述第一有機(jī)碳源選自多巴胺、尿素、葡萄糖、蔗糖、淀粉、檸檬酸、果糖、殼聚糖和抗壞血酸中的一種或多種；

所述燒結(jié)具體包括：

在惰性氣體氛圍下升溫到300~900 ℃，恒溫0.5~4.0 h，冷卻，得到C@納米硅基材料；

將所述C@納米硅基材料均勻分散在催化劑溶液中，得到含有催化劑的C@納米硅基材料，所述催化劑選自銅的鹽類化合物；所述銅的鹽類化合物選自乙酸銅、草酸銅、氯化銅、硝酸銅、硫酸銅和碳酸銅中的一種或多種；所述催化劑溶液的濃度為0.01~0.8 mol/L；

將所述含有催化劑的C@納米硅基材料通過化學(xué)氣相沉積法，使得石墨烯長在C@納米硅基材料的表面，得到前驅(qū)體；化學(xué)氣相沉積的溫度為600~1200℃；時(shí)間為1~3h；

將前驅(qū)體與碳負(fù)極、第二有機(jī)碳源混合分散在溶劑中，干燥后得到前驅(qū)體；所述碳負(fù)極選自人造石墨、天然石墨、中間相碳微球、軟碳、硬碳中的一種或多種；所述前驅(qū)體和碳負(fù)極的質(zhì)量比為70~50:30~50；所述第二有機(jī)碳源的質(zhì)量占所述前驅(qū)體和碳負(fù)極總質(zhì)量的2~15%；

將前驅(qū)體焙燒，得到雙包覆硅基復(fù)合材料。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述納米硅基 襯底和第一有機(jī)碳源的質(zhì)量比為50~99:50~1。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述C@納米硅基材料均勻分散在催化劑溶液中均勻分散的時(shí)間為1~120min。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述前驅(qū)體焙燒溫度為500~1000℃，焙燒時(shí)間為0.5~6.0 h。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述第二有機(jī)碳源選自酚醛樹脂、脲醛樹脂、環(huán)氧樹脂、瀝青、多巴胺、聚丙烯腈、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯、過氯乙烯、尿素、葡萄糖、蔗糖、淀粉、檸檬酸、抗壞血酸和聚偏氟乙烯的一種或多種。

6.一種鋰離子電池，其特征在于，負(fù)極由權(quán)利要求1~5任意一項(xiàng)所述制備方法制備的雙包覆硅基復(fù)合材料與導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑涂覆于銅集流體上制得。