[發明專利]一種硅碳復合負極材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201810873056.6
• 申請日: 2018-08-02
• 公開（公告）號: CN109004203B
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發明（設計）人: 萬水田
• 申請（專利權）人: 內蒙古三信實業有限公司
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/38;H01M4/62;H01M10/0525;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 張兵兵

1.一種硅碳復合負極材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

1）將硅烷偶聯劑、多孔碳材料在有機溶劑中混合均勻后噴霧干燥，制得改性多孔碳材料；所述硅烷偶聯劑為γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-（2，3-環氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷、γ-（甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷、辛基三乙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷中的一種或幾種的組合；所述有機溶劑為N-N-二甲基甲酰胺、N-N-二甲基乙酰胺、N-N-二乙基乙酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、γ-丁內酯、二甲基亞砜中的一種或幾種的組合；所述硅烷偶聯劑、多孔碳材料、有機溶劑的質量比為（0.1-1）：（1-5）：100；

2）將改性多孔碳材料在硅烷氣體存在條件下，1000-1200℃保溫1-6h；然后降溫至600-800℃，在氣體摻雜劑存在下，保溫1-6h，制得硅碳材料；所述氣體摻雜劑為NH₃、N₂O、NO、N₂O₄中的一種或幾種的組合；

3）將硅碳材料在碳源氣體存在條件下，700-900℃保溫1-12h，即得。

2.根據權利要求1所述的硅碳復合負極材料的制備方法，其特征在于：步驟2）中硅烷氣體為甲硅烷、乙硅烷中的一種或兩種的組合。

3.根據權利要求1所述的硅碳復合負極材料的制備方法，其特征在于：步驟3）中的碳源氣體為甲烷、乙炔、乙烷、乙烯中的一種或幾種的組合。

4.根據權利要求1-3任意一項所述的硅碳復合負極材料的制備方法，其特征在于：步驟1）中的多孔碳材料采用包括如下步驟的方法制得：將氧化瀝青、二硫化碳、氯化鋁、四氯化碳在80-100℃進行交聯反應，固液分離，得到前驅體；將前驅體在惰性氣氛下，1000-1200℃燒結1-3h，得到多孔碳材料。

5.根據權利要求4所述的硅碳復合負極材料的制備方法，其特征在于：所述交聯反應的時間為1.5-2h。

6.一種由如權利要求1所述的方法制得的硅碳復合負極材料。