[發明專利]硅碳負極材料及其制備方法、鋰離子電池在審
| 申請號： | 201810019503.1 | 申請日： | 2018-01-09 |
| 公開（公告）號： | CN110021737A | 公開（公告）日： | 2019-07-16 |
| 發明（設計）人： | 鄧永紅;吳唯;杜磊磊;羅超;王曼;王若 | 申請（專利權）人： | 南方科技大學 |
| 主分類號： | H01M4/36 | 分類號： | H01M4/36;H01M4/38;H01M4/583;H01M10/0525 |
| 代理公司： | 深圳中一專利商標事務所 44237 | 代理人： | 官建紅 |
| 地址： | 518055 廣東省深圳*** | 國省代碼： | 廣東;44 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 硅碳負極材料 木質素 鋰離子電池 制備 硅負極材料 前軀體溶液 有機溶劑 包覆的 硅顆粒 混合物 碳包覆 去除 鐵源 還原性氣氛 循環穩定性 超聲處理 催化作用 碳化過程 洗滌處理 石墨化 硅粉 酸液 碳化 煅燒 還原 | ||
1.一種硅碳負極材料的制備方法，其特征在于，至少包括以下步驟：
將木質素、鐵源、硅粉及有機溶劑進行混料及超聲處理，獲得硅碳負極材料前軀體溶液；
去除所述硅碳負極材料前軀體溶液中的所述有機溶劑，獲得木質素包覆的硅顆?；旌衔铮?/p>
將所述木質素包覆的硅顆?；旌衔镏糜谶€原性氣氛中進行煅燒處理，使鐵源被還原為鐵，同時所述鐵對所述木質素的碳化過程中起催化作用，使所述木質素在碳化時石墨化程度得到提高，獲得碳包覆的硅負極材料；
采用酸液對所述碳包覆的硅負極材料進行若干次洗滌處理，使所述鐵被去除，獲得硅碳負極材料。
2.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，按照原子比為所述鐵：硅＝1:(40～200)；按照質量比為所述木質素：硅：有機溶劑＝(0.5～2):1:(100～500)。
3.如權利要求1～2任一項所述的制備方法，其特征在于，所述木質素為堿木質素、木質素磺酸鹽、磺化堿木質素、磺化酶解木質素、羧基化堿木質素、羧基化酶解木質素、銨化堿木質素、銨化酶解木質素中的至少一種。
4.如權利要求1～2任一項所述的制備方法，其特征在于，所述鐵源為亞鐵鹽或鐵鹽。
5.如權利要求1～2任一項所述的制備方法，其特征在于，所述煅燒溫度為600～900℃。
6.如權利要求1～2任一項所述的制備方法，其特征在于，所述還原性氣氛為氫氣、氫氣和氬氣的混合物、一氧化碳、硫化氫、甲烷中的任一種。
7.如權利要求1～2任一項所述的制備方法，其特征在于，所述酸液為稀鹽酸、稀硫酸中的任一種。
8.如權利要求1～2任一項所述的制備方法，其特征在于，所述有機溶劑為四氫呋喃、四氫呋喃與乙醇的混合溶劑中的任一種。
9.一種硅碳負極材料，其特征在于，所述硅碳負極材料為核殼結構，所述核部分為納米硅，所述殼部分為無定形碳層，所述硅碳負極材料采用如權利要求1～8任一項所述的制備方法制備。
10.一種鋰離子電池，包括負極活性材料，其特征在于，所述負極活性材料為權利要求1～8任一項的制備方法制備的硅碳負極材料。
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