[發(fā)明專利]一種復(fù)合納米硅負(fù)極及其制備與應(yīng)用

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010746344.2
• 申請(qǐng)日: 2020-07-29
• 公開（公告）號(hào): CN111883760A
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 黃杰
• 主分類號(hào): H01M4/36
• 分類號(hào): H01M4/36;H01M4/38;H01M4/62;H01M4/134;H01M10/0525
• 代理公司: 濟(jì)南鼎信專利商標(biāo)代理事務(wù)所(普通合伙) 37245
• 代理人: 陳輝

1.一種復(fù)合納米硅負(fù)極，其特征在于，包括納米硅、三維電子導(dǎo)通骨架、聚合物；所述納米硅均勻的分散在三維電子導(dǎo)通骨架和聚合物中。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合納米硅負(fù)極材料，其特征在于，所述納米硅為晶態(tài)納米硅、非晶態(tài)納米硅、晶態(tài)多孔納米硅、非晶態(tài)多孔納米硅、晶態(tài)碳包覆納米硅、非晶態(tài)碳包覆納米硅、晶態(tài)碳包覆多孔納米硅、非晶態(tài)碳包覆多孔納米硅中一種或多種；納米硅D₅₀粒徑為20-150nm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合納米硅負(fù)極，其特征在于，所述三維電子導(dǎo)通骨架為碳納米管、超級(jí)碳、科琴碳、乙炔黑、石墨烯、人造石墨、多層石墨、膨脹石墨、氣相生長碳纖維中的一種或多種。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合納米硅負(fù)極，其特征在于，所述聚合物由具有羰基、酯基或低極性中一種或幾種的烯屬不飽和單體聚合而成。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種復(fù)合納米硅負(fù)極，其特征在于，所述具有羰基的烯屬不飽和單體為丙烯酸、順丁烯二酸、順丁烯二酸鋰、順丁烯二酸鈉、丙烯酸鈉、丙烯酸鋰、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸鈉、甲基丙烯酸鋰中的一種或多種。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種復(fù)合納米硅負(fù)極，其特征在于，所述具有酯基的烯屬不飽和單體為碳酸亞乙烯酯、碳酸丙烯酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙酯、甲基丙烯酸羥丙酯、丙烯酸羥丁酯、丙烯酸乙二醇酯、三氟丙烯酸甲酯、2-(三氟甲基)丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸三氟乙酯、甲基丙烯酸三氟乙酯乙酸乙烯酯、亞硫酸丁烯酯、硫酸丙烯酯、亞硫酸二甲酯、亞硫酸丁烯酯、硫酸乙烯酯、亞硫酸乙烯酯、硫酸乙烯酯，順丁烯二酸酐、甲丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸異丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸異辛酯、丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸縮水甘油酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯、丙烯酸縮水甘油醚、甲基丙烯酸縮水甘油醚、丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸月桂酯中的一種或多種。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種復(fù)合納米硅負(fù)極，其特征在于，所述具有低極性的烯屬不飽和單體為乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三叔丁基過氧硅烷、苯乙烯、丁二烯、六氟丙烯、偏氟乙烯、丙烯腈中的一種或多種。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合納米硅負(fù)極，其特征在于，所述復(fù)合納米硅負(fù)極的粒徑為200nm-30μm，優(yōu)選的，所述復(fù)合納米硅負(fù)極的粒徑為500nm-5μm；所述納米硅含量為50wt％～98wt％，所述三維電子導(dǎo)通骨架的含量0.5wt％～20wt％，所述聚合物1.5wt％-30wt％的含量。

9.一種權(quán)利要求1-8所述的一種復(fù)合納米硅負(fù)極的制備，其特征在于，將所述納米硅、三維電子導(dǎo)通骨架、聚合物單體三者通過攪拌、球磨或者砂磨的方式制備均勻漿料，然后加入引發(fā)劑將聚合物單體引發(fā)聚合制備出復(fù)合納米硅負(fù)極混合物，最后通過粉碎、砂磨或者球磨，干燥后制備復(fù)合納米硅負(fù)極；

或，將所述納米硅、三維電子導(dǎo)通骨架、聚合物三者通過攪拌混合均勻，然后加入溶劑將聚合物溶解，最后通過砂磨或者球磨，制備復(fù)合出復(fù)合物，干燥制備出復(fù)合納米硅負(fù)極。

10.一種權(quán)利要求1-8所述的一種復(fù)合納米硅負(fù)極的應(yīng)用，其特征在于，將所述復(fù)合納米硅負(fù)極直接作為負(fù)極制備鋰離子電池；或，將復(fù)合納米硅負(fù)極和碳負(fù)極混合后作為負(fù)極制備鋰離子電池。