[發明專利]硫、氮共摻雜的同軸核殼硅碳負極材料、其制備方法和鋰離子電池有效
| 申請號： | 202011552425.5 | 申請日： | 2020-12-24 |
| 公開（公告）號： | CN112670479B | 公開（公告）日： | 2022-08-09 |
| 發明（設計）人： | 安一鳴;林森;洪斯凡;王理;劉金成;劉建華 | 申請（專利權）人： | 惠州億緯鋰能股份有限公司 |
| 主分類號： | H01M4/36 | 分類號： | H01M4/36;H01M4/38;H01M4/587;H01M4/62;H01M10/0525 |
| 代理公司： | 北京品源專利代理有限公司 11332 | 代理人： | 鞏克棟 |
| 地址： | 516006 廣東*** | 國省代碼： | 廣東;44 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 摻雜 同軸 核殼硅碳 負極 材料 制備 方法 鋰離子電池 | ||
1.一種硫、氮共摻雜的同軸核殼硅碳材料的制備方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：
(1)制備氧化硅包覆的碳納米管；
(2)將所述的氧化硅包覆的碳納米管與還原劑混合，在惰性氣氛下煅燒，對煅燒產物進行除雜，干燥，得到前驅體；
(3)將所述前驅體與硫脲溶于溶劑中，得到混合液，進行水熱反應，得到硫、氮共摻雜的同軸核殼硅碳材料；
步驟(2)將所述的氧化硅包覆的碳納米管與還原劑混合的過程中，還混入氯化鈉和/或氯化鉀；
步驟(2)所述除雜為：分別進行水洗、HCl洗滌和HF洗滌。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(1)所述制備方法包括：
(a)將表面活性劑加入到水醇混合液中，然后再加入羧基化的碳納米管，分散均勻，得到第一混合液；
(b)向第一混合液中加入NH3·H2O和正硅酸乙酯的混合物，攪拌反應，干燥，得到氧化硅包覆的碳納米管。
3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，步驟(b)所述NH3·H2O和正硅酸乙酯的體積比為1:(1.5～4)。
4.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，步驟(b)所述正硅酸乙酯和羧基化的碳納米管的質量比為(10～20):1。
5.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，步驟(b)所述攪拌反應的溫度 為25℃～50℃。
6.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，步驟(b)所述攪拌反應的時間為8h～24h。
7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(2)所述還原劑為鎂粉。
8.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(2)所述氧化硅包覆的碳納米管與還原劑的質量比為1.0～1.15。
9.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述氯化鈉和/或氯化鉀的質量是所述氧化硅包覆的碳納米管的質量的1.5倍～2.5倍。
10.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(2)所述煅燒的溫度為650℃～900℃。
11.根據權利要求10所述的方法，其特征在于，步驟(2)所述煅燒的溫度為650℃～800℃。
12.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(2)所述煅燒的時間為1.5h～5h。
13.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(3)所述硫脲的質量是所述前驅體質量的2.5倍～5倍。
14.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(3)所述水熱反應的溫度為160℃～200℃。
15.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(3)所述水熱反應的時間為8h～16h。
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