[發(fā)明專利]碳納米管增強(qiáng)CVD碳包覆SiOx

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202211457005.8
• 申請日: 2022-11-21
• 公開（公告）號: CN116093275A
• 公開（公告）日: 2023-05-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周海平;楊彬;周行;吳孟強(qiáng);張庶;徐自強(qiáng);馮婷婷;方梓煊
• 申請（專利權(quán)）人: 電子科技大學(xué)
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/48;H01M4/587;H01M10/0525
• 代理公司: 成都點(diǎn)睛專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51232
• 代理人: 敖歡

1.一種碳納米管增強(qiáng)CVD碳包覆SiO_x負(fù)極材料的制備方法，其特征在于，負(fù)極材料由CNTs增強(qiáng)CVD衍生碳包覆SiO_x顆粒構(gòu)成，制備方法包括以下步驟：

步驟1：在SiO_x顆粒表面采用CVD法沉積碳涂層，得到SiO_x@C復(fù)合材料，具體過程為：將SiO_x粉體分散于瓷舟中，置于管式爐中，在惰性氣氛或氮?dú)鈿夥障录訜嶂?00-1000℃后，再通入載氣和碳源氣體進(jìn)行碳沉積，完成碳沉積后停止通入碳源氣體，并在惰性氣氛或氮?dú)鈿夥障伦匀焕鋮s至室溫，得到碳包覆SiO_x的SiO_x@C復(fù)合材料；

步驟2：將步驟1制得的SiO_x@C復(fù)合材料與CNTs漿料分散于去離子水中，先超聲處理30min，再攪拌12h，得到SiO_x@C與CNTs的混合溶液；

步驟3：將步驟2制得的混合溶液進(jìn)行噴霧干燥，蠕動泵轉(zhuǎn)速為10-20r/min，風(fēng)機(jī)頻率為10-30Hz；然后再將噴霧干燥制得的復(fù)合材料置于管式爐中，在5℃/min的升溫速率下升溫至800℃熱處理2h，即得到CNTs增強(qiáng)CVD碳包覆SiO_x的SiO_x@C@CNTs復(fù)合材料。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種碳納米管增強(qiáng)CVD碳包覆SiO_x負(fù)極材料的制備方法，其特征在于：所述步驟1中采用的是粒徑為1-10μm的SiO_x材料。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種碳納米管增強(qiáng)CVD碳包覆SiO_x負(fù)極材料的制備方法，其特征在于：所述步驟1中的惰性氣氛為氬氣或氦氣，惰性氣氛或氮?dú)鈿夥盏牧髁繛?00sccm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種碳納米管增強(qiáng)CVD碳包覆SiO_x負(fù)極材料的制備方法，其特征在于：所述步驟1中CVD碳沉積升溫速率為30℃/min，在碳沉積溫度下保溫時間為30-180min，完成碳沉積后，自然冷卻至室溫。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種碳納米管增強(qiáng)CVD碳包覆SiO_x負(fù)極材料的制備方法，其特征在于：所述步驟1中的碳源氣體為甲烷、丙烯和乙炔中的一種或幾種混合氣體，流量為20sccm，所述載氣為氫氣和氬氣，流量分別為10sccm和100sccm。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種碳納米管增強(qiáng)CVD碳包覆SiO_x負(fù)極材料的制備方法，其特征在于，所述步驟2中的CNTs漿料的固含量為6.5％，SiO_x@C與CNTs的混合溶液的固含量為5-10％之間，SiO_x@C復(fù)合材料與CNTs漿料的質(zhì)量比為1:(2-6)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種碳納米管增強(qiáng)CVD碳包覆SiO_x負(fù)極材料的制備方法，其特征在于：所述步驟3中噴霧干燥過程的進(jìn)口溫度為150-200℃，出口溫度為80-100℃。

8.權(quán)利要求1至7任意一項(xiàng)所述制備方法得到的CNTs增強(qiáng)CVD碳包覆SiO_x負(fù)極材料。

9.權(quán)利要求8中所述的CNTs增強(qiáng)CVD碳包覆SiO_x負(fù)極材料在制備鋰離子電池中的應(yīng)用，其特征在于：所述SiO_x@C@CNTs復(fù)合材料作為鋰離子電池負(fù)極材料。