CN105140477B - 硅碳复合材料及其制备方法 - Google Patents

硅碳复合材料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105140477B
CN105140477B CN201510459248.9A CN201510459248A CN105140477B CN 105140477 B CN105140477 B CN 105140477B CN 201510459248 A CN201510459248 A CN 201510459248A CN 105140477 B CN105140477 B CN 105140477B
Authority
CN
China
Prior art keywords
composite material
silicon
carbon
preparation
composite
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201510459248.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105140477A (zh
Inventor
郭再萍
刘建文
刘伟
冯传启
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hubei University
Original Assignee
Hubei University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hubei University filed Critical Hubei University
Priority to CN201510459248.9A priority Critical patent/CN105140477B/zh
Publication of CN105140477A publication Critical patent/CN105140477A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105140477B publication Critical patent/CN105140477B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/362—Composites
    • H01M4/366—Composites as layered products
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/38—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of elements or alloys
    • H01M4/386—Silicon or alloys based on silicon
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/58—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy; of polyanionic structures, e.g. phosphates, silicates or borates
    • H01M4/583—Carbonaceous material, e.g. graphite-intercalation compounds or CFx
    • H01M4/587—Carbonaceous material, e.g. graphite-intercalation compounds or CFx for inserting or intercalating light metals
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
    • H01M4/624—Electric conductive fillers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
    • H01M4/624—Electric conductive fillers
    • H01M4/625—Carbon or graphite
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
    • H01M4/628—Inhibitors, e.g. gassing inhibitors, corrosion inhibitors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Abstract

本发明公开了一种硅碳复合材料及其制备方法。采用纳米硅粉颗粒作为硅基底，并制备出Si‑C多孔核壳复合材料，可以充分发挥硅与碳的协同效应，硅材料的电化学容量高，而碳材料的导电性高，柔韧的碳材料可吸收应力，缓冲硅的体积效应，同时稳固的核壳结构可以维持材料的稳定性；多孔结构可增加硅颗粒与电解液的接触面积，改善其与电解液的相容性；三层核壳结构材料分散于石墨烯材料中，可进一步提高材料的电导率，改善电极材料的容量性能和循环寿命。

Description

硅碳复合材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种锂电池负极材料，尤其涉及一种硅碳复合材料及其制备方法。
背景技术
在各种新型合金化储锂的材料中，硅容量最高，能和锂形成Li12Si7、Li13Si4、Li7Si3、Li15Si4和Li22Si5等合金，理论储锂容量高达4212mAh·g-1，超过石墨容量的10倍。硅基负极材料还具有与电解液反应活性低和嵌锂电位低等优点。硅的嵌锂电压平台略高于石墨，在充电时难以引起表面锂沉积的现象，安全性能优于石墨负极材料。此外，硅是地壳中丰度最高的元素之一，其来源广泛、价格便宜、没有毒性，对于硅负极材料的商业化应用具有极大的优势。
然而，硅电极在脱嵌锂的过程中的体积效应所造成的容量快速衰减，是其实用化进程的巨大阻碍。在电化学储锂过程中，平均每个硅原子结合4.4个锂原子得到Li22Si5合金相，同时材料的体积变化达到300％以上。如此巨大的体积效应产生的机械作用力会使电极活性物质与集流体之间逐渐脱开并且硅活性相自身也会粉化，从而丧失与集流体的电接触，造成电极循环性能迅速下降。另外，硅本身是半导体材料，本身电导率低，仅有6.7×10- 4S·cm-1，需加入导电剂以提高电极的电子电导。同时，导致硅基负极容量衰减的另外一个重要原因是现有电解液中的LiPF6分解产生微量HF对硅造成腐蚀。此外，由于其剧烈的体积效应，硅在常规的LiPF6电解液中难以形成稳定的表面固体电解质膜，即SEI膜，伴随着电极结构的破坏，在新暴露出的硅表面不断形成新的SEI膜，导致充放电效率降低，容量衰减加剧。因此，为解决以上缺陷，硅基负极材料制造工艺需往多元化和复合化方向发展。
例如，CN104332621A公开了一种利用金属热还原制备空心纳米硅球的方法，利用活泼金属还原二氧化硅纳米球，控制活泼金属的含量使其只还原二氧化硅纳米球外表层，而内核仍然是二氧化硅。CN104332594A公开了一种硅基负极材料及其制备方法和应用，该硅基负极材料包括具有层状结构的石墨烯、纳米硅颗粒和纳米金属颗粒，纳米硅颗粒和纳米金属颗粒均嵌在所述石墨烯的层状结构上。CN103996836A公开了一种合金化硅基负极材料的制备方法及应用，使用化学镀的方法在活化后的硅粉表面超声化学镀铜，使硅粉表面合金化。CN103996834A公开了一种具有硅烷偶联剂和导电聚合物双层包覆结构的硅基负极材料及其制备方法与应用，硅基负极材料以单质硅为基底，在基底外包覆有硅烷偶联剂修饰层，硅烷偶联剂修饰层外包覆有质子酸掺杂态导电聚苯胺。
这类硅基负极材料制造工艺通常有两类缺陷：一是单一的硅纳米颗粒的制备一定程度上缓解了硅材料本身嵌脱锂时所发生的体积膨胀效应，但由于其具有极大的比表面积和很强的表面能，在充放电过程中容易产生电化学团聚，且在与电解液的直接接触中消耗了大量的锂离子，导致副反应和不可逆容量的增加，从而降低了循环性能和容量保持率；二是单一的硅-碳、硅-金属、硅-导电聚合物复合材料要么体积膨胀效应无法彻底解决，要么导电率还待提高，要么制备成本高，而难以实用化。
发明内容
本发明的目的是提供一种体积膨胀效应低、高电导率、与电池电解液相容性好的硅碳复合材料及其制备方法。
为了达到上述目的，一方面，本发明提供了一种硅碳复合材料，其包括纳米硅颗粒，包覆在纳米硅颗粒表面的碳层，以及包覆在所述碳层表面的导电聚合物层，所述纳米硅颗粒、碳层、导电聚合物层共同形成三层核壳结构。
第二方面，本发明提供了一种硅碳复合材料的制备方法，包括以下步骤：
A.将纳米硅粉与碳源的水溶液浑浊液混合形成均匀的悬浮液；
B.将步骤A得到的悬浮液采用喷雾干燥法在200～700℃进行喷雾裂解，除去溶剂，得到Si-C复合材料的粗品，然后在惰性气体氛围中在500～900℃下热解处理，制得Si-C多孔核壳复合纳米材料；
C.将步骤B得到的Si-C多孔核壳复合纳米材料与表面活性剂混合均匀，依次加入导电聚合物和引发剂，在0～30℃下反应4～12h，洗涤干燥，制得硅碳复合材料。
本发明的有益效果是：采用纳米硅粉颗粒作为硅基底，并制备出Si-C多孔核壳复合材料，可以充分发挥硅与碳的协同效应，硅材料的电化学容量高，而碳材料的导电性高，柔韧的碳材料可吸收应力，缓冲硅的体积效应，同时稳固的核壳结构可以维持材料的稳定性；多孔结构可增加硅颗粒与电解液的接触面积，改善其与电解液的相容性；三层核壳结构材料分散于石墨烯材料中，可进一步提高材料的电导率，改善电极材料的容量性能和循环寿命。
附图说明
图1为实施例1制得的基于硅碳复合材料的电池首次充放电曲线图；
图2为实施例1制得的基于硅碳复合材料的电池循环曲线图。
具体实施方式
一方面，本发明提供了一种硅碳复合材料，其包括纳米硅颗粒，包覆在纳米硅颗粒表面的碳层，以及包覆在所述碳层表面的导电聚合物层，所述纳米硅颗粒、碳层、导电聚合物层共同形成三层核壳结构。
具体的，所述纳米硅颗粒采用单晶硅。
具体的，所述碳层采用软碳。
具体的，所述碳层包覆纳米硅颗粒共同形成Si-C多孔核壳复合纳米材料，所述Si-C多孔核壳复合纳米材料的孔隙率为20～100％。
优选的，所述纳米硅颗粒粒径为50～200nm，碳层厚度为10～50nm，导电聚合物层厚度约为20～50nm。
优选的，所述导电聚合物包括聚吡咯，简称ppy；聚苯胺，简称PANI；聚噻吩，简称PEDOT。
优选的，还包括石墨烯，所述三层核壳结构材料与石墨烯按照质量比10～20:1混合。
第二方面，本发明提供了一种硅碳复合材料的制备方法，包括以下步骤：
A.将纳米硅粉与碳源的水溶液浑浊液混合形成均匀的悬浮液；
B.将步骤A得到的悬浮液采用喷雾干燥法在200～700℃进行喷雾裂解，除去溶剂，得到Si-C复合材料的粗品，然后在惰性气体氛围中在500～900℃下热解处理，制得Si-C多孔核壳复合纳米材料；
C.将步骤B得到的Si-C多孔核壳复合纳米材料与表面活性剂混合均匀，依次加入导电聚合物和引发剂，在0～30℃下反应4～12h，洗涤干燥，制得三层核壳结构硅碳复合材料。
优选的，还包括步骤D.将步骤C制得的三层核壳结构硅碳复合材料与石墨烯混合均匀。
优选的，所述表面活性剂包括十六烷基三甲基溴化铵，十二烷基苯磺酸钠，聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷，又名P123，聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯，又名F127。具体的，所述表面活性剂浓度为0.1～1mol·L-1。
优选的，所述引发剂包括FeCl3、(NH4)2S2O8和(NH4)2S2O8。
优选的，所述步骤B中制得的Si-C多孔核壳复合纳米材料的孔隙率为20～100％。
优选的，所述步骤A中碳源为有机酸。具体的，可选择葡萄糖、马来酸、柠檬酸等。
下面通过具体实施例对本发明做进一步的阐述，应当指出，以下实例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，本领域技术人员根据上述的发明内容做出的非本质的改进的调整，应属于本发明的保护范围。
实施例1
首先，将0.10g粒径为100nm的纳米硅粉颗粒，加入浓度为0.50M的葡萄糖的水溶液中，超声分散30min，形成均匀的悬浮液；
其次，将上述所得的悬浮液采用喷雾干燥法在200℃进行喷雾裂解，然后在惰性气体氛围中进行在700℃下热解处理，制得Si-C多孔核壳复合纳米材料；
然后，将0.13g上述Si-C多孔核壳复合纳米材料加入200mL 0.20mol·L-1十六烷基三甲基溴化铵的水溶液中，超声分散90min，形成均匀的悬浮液，然后将100mL新鲜蒸馏过的浓度为0.40mol·L-1的聚吡咯溶液滴加至该悬浮液中，超声45min，搅拌下继续缓慢滴加20mL 1.00mol·L-1FeCl3溶液，在5℃搅拌12h，水洗烘干，制得Si-C-ppy三层包覆结构材料；
最后，将0.30g上述Si-C-ppy三层包覆结构材料和3.00g石墨烯同时加入到去离子水中，超声分散45min，最后洗涤干燥后形成最终的产品粉末。
实施例2
首先，将0.10g粒径为50nm的纳米硅粉颗粒，加入浓度为0.50M的马来酸的水溶液中，超声分散30min，形成均匀的悬浮液；
其次，将上述所得的悬浮液采用喷雾干燥法在500℃进行喷雾裂解，然后在惰性气体氛围中进行在900℃下热解处理，制得Si-C多孔核壳复合纳米材料；
然后，将0.13g上述Si-C多孔核壳复合纳米材料加入200mL 1mol·L-1十二烷基苯磺酸钠的水溶液中，超声分散90min，形成均匀的悬浮液，然后将100mL新鲜蒸馏过的浓度为0.20mol·L-1的聚吡咯溶液滴加至该悬浮液中，超声45min，搅拌下继续缓慢滴加20mL0.50mol·L-1(NH4)2S2O8溶液，在5℃搅拌12h，水洗烘干，制得Si-C-ppy三层包覆结构材料；
最后，将0.30g上述Si-C-ppy三层包覆结构材料和6.00g石墨烯同时加入到去离子水中，超声分散45min，最后洗涤干燥后形成最终的产品粉末。
实施例3
首先，将0.10g粒径为200nm的纳米硅粉颗粒，加入浓度为0.50M的柠檬酸的水溶液中，超声分散30min，形成均匀的悬浮液；
其次，将上述所得的悬浮液采用喷雾干燥法在700℃进行喷雾裂解，然后在惰性气体氛围中进行在500℃下热解处理，制得Si-C多孔核壳复合纳米材料；
然后，将0.13g上述Si-C多孔核壳复合纳米材料加入200mL 0.10mol·L-1P123的水溶液中，超声分散90min，形成均匀的悬浮液，然后将100mL新鲜蒸馏过的浓度为0.40mol·L-1的聚苯胺溶液滴加至该悬浮液中，超声45min，搅拌下继续缓慢滴加20mL 1.00mol·L-1(NH4)2S2O8溶液，在5℃搅拌12h，水洗烘干，制得Si-C-PANI三层包覆结构材料；
最后，将0.30g上述Si-C-PANI三层包覆结构材料和3.00g石墨烯同时加入到去离子水中，超声分散45min，最后洗涤干燥后形成最终的产品粉末。
实施例4
首先，将0.10g粒径为100nm的纳米硅粉颗粒，加入浓度为0.50M的葡萄糖的水溶液中，超声分散30min，形成均匀的悬浮液；
其次，将上述所得的悬浮液采用喷雾干燥法在700℃进行喷雾裂解，然后在惰性气体氛围中进行在900℃下热解处理，制得Si-C多孔核壳复合纳米材料；
然后，将0.13g上述Si-C多孔核壳复合纳米材料加入200mL 0.20mol·L-1F127的水溶液中，超声分散90min，形成均匀的悬浮液，然后将100mL新鲜蒸馏过的浓度为0.40mol·L-1的聚噻吩溶液滴加至该悬浮液中，超声45min，搅拌下继续缓慢滴加20mL 1.00mol·L- 1FeCl3溶液，在5℃搅拌12h，水洗烘干，制得Si-C-PEDOT三层包覆结构材料；
最后，将0.30g上述Si-C-PEDOT三层包覆结构材料和3.00g石墨烯同时加入到去离子水中，超声分散45min，最后洗涤干燥后形成最终的产品粉末。
将实施例1-4制备的硅碳复合材料作为负极活性物质，SP作为导电剂，CMC和SBR作为为粘接剂，按照质量比硅碳复合材:SP:CMC:SBR＝95:1.2:1.6:2.2混合，将去离子水作为分散剂，经搅拌后制成固含量大约50％、粘度2000～4000mPa.s的浆料，涂覆在铜箔上，经干燥、冷压、裁片、分条后制备成软包装电池的负极极片；电解液以浓度为1mol/L LiPF6为锂盐，以质量比EC:EMC:DEC＝1:1:1的碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯和二乙基碳酸酯的混合物作为非水有机溶剂；Celgard2400聚丙烯微孔膜为隔离膜；将钴酸锂作为正极活性物质，SP作为导电剂，聚偏氟乙烯作为为粘接剂，按照各物质质量比＝96:2:2混合，将N-甲基吡咯烷酮作为分散剂，经搅拌后制成固含量大约75％、粘度3000～5000mPa.s的浆料，涂覆在铝箔上，经干燥、冷压、裁片、分条后制备成软包装电池的正极极片；使用铝塑膜作为包装膜。具体装配过程为：将正负极极片和隔离膜采用卷绕的方式制备成裸电芯，隔离膜间隔在正负极极片之间；将裸电芯放入预先裁好尺寸的包装袋中，经顶封、侧封后注入电解液，再经过真空封装、化成、除气等工序，得到成品软包装电池。
对实施例1制备的硅碳复合材料作为负极活性物质经上述方法制备的软包装电池在电流密度为100mA/g，电压区间为0.01-2.0V条件下进行初始容量测试和循环性能测试，分别得到图1和图2所示结果。
由图1、图2可知，该材料具有优异的放电容量。首圈放电比容量高达2600mAh/g，在100圈循环后其容量仍保持在2000mAh/g左右，并且其在100圈循环内的库仑效率维持在100％左右。该纳米材料电化学性能优良，可作为锂离子电池良好的负极材料。

Claims (7)

1.一种硅碳复合材料，其包括纳米硅颗粒，包覆在纳米硅颗粒表面的碳层，以及包覆在所述碳层表面的导电聚合物层，所述纳米硅颗粒、碳层、导电聚合物层共同形成三层核壳结构，所述纳米硅颗粒粒径为50～200nm，碳层厚度为10～50nm，导电聚合物层厚度为20～50nm；还包括石墨烯，所述三层核壳结构材料与石墨烯按照质量比10～20:1混合；所述导电聚合物包括聚吡咯，聚苯胺和聚噻吩。
2.一种硅碳复合材料的制备方法，包括以下步骤：
A.将纳米硅粉与碳源的水溶液混合形成均匀的悬浮液；
B.将步骤A得到的悬浮液采用喷雾干燥法在200～700℃进行喷雾裂解，除去溶剂，得到Si-C复合材料的粗品，然后在惰性气体氛围中在500～900℃下热解处理，制得Si-C多孔核壳复合纳米材料；
C.将步骤B得到的Si-C多孔核壳复合纳米材料与表面活性剂混合均匀，依次加入导电聚合物和引发剂，在0～30℃下反应4～12h，洗涤干燥，制得三层核壳结构硅碳复合材料。
3.如权利要求2所述的硅碳复合材料的制备方法，其特征在于：还包括步骤D.将步骤C制得的三层核壳结构硅碳复合材料与石墨烯混合均匀。
4.如权利要求2所述的硅碳复合材料的制备方法，其特征在于：所述表面活性剂包括十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基苯磺酸钠、聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷和聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯。
5.如权利要求2所述的硅碳复合材料的制备方法，其特征在于：所述引发剂包括FeCl3、(NH4)2S2O8和(NH4)2S2O8。
6.如权利要求2所述的硅碳复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤B中制得的Si-C多孔核壳复合纳米材料的微孔尺寸为50～100nm，孔隙率为20～100％。
7.如权利要求2所述的硅碳复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤A中碳源包括葡萄糖、柠檬酸和马来酸。
CN201510459248.9A 2015-07-30 2015-07-30 硅碳复合材料及其制备方法 Expired - Fee Related CN105140477B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510459248.9A CN105140477B (zh) 2015-07-30 2015-07-30 硅碳复合材料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510459248.9A CN105140477B (zh) 2015-07-30 2015-07-30 硅碳复合材料及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105140477A CN105140477A (zh) 2015-12-09
CN105140477B true CN105140477B (zh) 2018-02-02

Family

ID=54725752

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510459248.9A Expired - Fee Related CN105140477B (zh) 2015-07-30 2015-07-30 硅碳复合材料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105140477B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3923385A4 (en) * 2019-07-29 2022-05-18 Contemporary Amperex Technology Co., Limited NEGATIVE ELECTRODE ACTIVE MATERIAL, METHOD OF MAKING IT, AND SECONDARY BATTERY, BATTERY MODULE, BATTERY PACK AND DEVICE THEREOF

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106058167A (zh) * 2016-02-03 2016-10-26 万向A二三系统有限公司 一种多孔硅基合金复合材料
CN105870410B (zh) * 2016-04-13 2019-06-28 中南大学 一种锂离子电池用碳硅复合材料及其制备方法和应用
CN106058201B (zh) * 2016-07-29 2018-07-27 威海南海碳材料有限公司 纳米硅合金基复合负极材料及其制备方法
CN106450429A (zh) * 2016-10-19 2017-02-22 江苏海四达电源股份有限公司 高循环高比能锂离子动力电池及其制备方法
CN106299485A (zh) * 2016-10-19 2017-01-04 江苏海四达电源股份有限公司 高比能锂离子动力电池及其制备方法
CN106571457A (zh) * 2016-11-11 2017-04-19 深圳市鑫永丰科技有限公司 一种硅基负极材料及其制备方法
CN106356520A (zh) * 2016-11-22 2017-01-25 天津赫维科技有限公司 一种聚合物复合硅碳负极材料的制备方法
CN106684346A (zh) * 2016-12-13 2017-05-17 苏州宇量电池有限公司 适用于喷雾干燥法制备电极材料的碳包覆方法
CN106450251B (zh) * 2016-12-23 2019-06-18 合肥工业大学 一种锂离子电池负极材料及其制备方法
CN107658455B (zh) * 2017-09-24 2020-12-11 合肥国轩高科动力能源有限公司 一种导电聚合物-碳包覆氧化亚硅复合材料的制备方法
CN109935789A (zh) * 2017-12-15 2019-06-25 中国科学院大连化学物理研究所 一种锂离子电池负极材料及制备和应用
CN108134063B (zh) * 2017-12-21 2019-11-22 哈尔滨工业大学深圳研究生院 一种硅碳复合材料的制备方法及其应用
CN109065993A (zh) * 2018-07-06 2018-12-21 合肥国轩高科动力能源有限公司 一种失效电池中的硅碳负极材料的回收利用方法
CN108963229B (zh) * 2018-07-23 2021-03-26 中国科学院金属研究所 一种高性能硅负极活性材料及其制备方法
CN109103441A (zh) * 2018-09-10 2018-12-28 江苏塔菲尔新能源科技股份有限公司 含硅基材料的改性复合材料、其制备方法及在锂离子电池的用途
CN109301184A (zh) * 2018-09-10 2019-02-01 江苏塔菲尔新能源科技股份有限公司 含硅基材料的改性复合材料、其制备方法及在锂离子电池的用途
CN109411713B (zh) * 2018-09-10 2022-07-22 江苏正力新能电池技术有限公司 含硅基材料的机械共包覆方法、含硅基材料及锂离子电池
CN109301224B (zh) * 2018-10-16 2020-12-11 中航锂电技术研究院有限公司 一种锂离子电池硅基复合负极材料的制备方法及应用
CN109935816A (zh) * 2019-03-26 2019-06-25 南京大学射阳高新技术研究院 一种掺杂导电高分子的碳硅锂电池负极材料及其制备方法
NO347199B1 (en) * 2019-06-24 2023-07-03 Inst Energiteknik Electric energy storage device & method
CN112786871B (zh) * 2021-02-18 2022-03-29 Oppo广东移动通信有限公司 硅基负极材料及其制备方法、负极、电池和电子设备
WO2023192432A1 (en) * 2022-04-01 2023-10-05 Aspen Aerogels, Inc. Compositions and methods for preparing battery electrodes

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102931409A (zh) * 2012-10-25 2013-02-13 中国计量学院 一种核壳结构的锂离子电池负极用聚苯胺/硅复合材料制备方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100422076C (zh) * 2005-11-17 2008-10-01 复旦大学 硅/炭核壳结构纳米复合材料及其制备方法和用途
CN101210112B (zh) * 2006-12-29 2010-12-08 比亚迪股份有限公司 一种含硅复合材料及其制备方法和用途
US20100285358A1 (en) * 2009-05-07 2010-11-11 Amprius, Inc. Electrode Including Nanostructures for Rechargeable Cells
CN102447112B (zh) * 2011-11-30 2014-07-30 奇瑞汽车股份有限公司 一种硅碳复合材料及其制备方法及含有该硅碳复合材料的负极材料和锂离子电池
CN102683662B (zh) * 2012-06-01 2014-12-31 中国东方电气集团有限公司 一种锂离子电池及其制备方法
US8974946B2 (en) * 2013-03-15 2015-03-10 Gm Global Technology Operations Coating for separator or cathode of lithium—sulfur or silicon—sulfur battery
CN103346305B (zh) * 2013-07-01 2016-05-11 华南师范大学 人造石墨为载体的锂电池硅碳复合负极材料的制备和应用
CN104466185A (zh) * 2014-11-12 2015-03-25 中国科学院深圳先进技术研究院 硅/碳复合负极材料及其制备方法、锂离子电池及其负极
CN104409709B (zh) * 2014-11-27 2016-09-21 中航锂电（江苏）有限公司 一种锂离子电池负极材料、制备方法和锂离子电池

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102931409A (zh) * 2012-10-25 2013-02-13 中国计量学院 一种核壳结构的锂离子电池负极用聚苯胺/硅复合材料制备方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3923385A4 (en) * 2019-07-29 2022-05-18 Contemporary Amperex Technology Co., Limited NEGATIVE ELECTRODE ACTIVE MATERIAL, METHOD OF MAKING IT, AND SECONDARY BATTERY, BATTERY MODULE, BATTERY PACK AND DEVICE THEREOF

Also Published As

Publication number Publication date
CN105140477A (zh) 2015-12-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105140477B (zh) 硅碳复合材料及其制备方法
He et al. Polydopamine coating layer modified current collector for dendrite-free Li metal anode
EP3128585B1 (en) Composite cathode material and preparation method thereof, cathode pole piece of lithium ion secondary battery, and lithium ion secondary battery
CN107275671A (zh) 一种抑制锂枝晶的电解液及制备方法和锂电池
Ding et al. Polyaniline@ spherical ordered mesoporous carbon/sulfur nanocomposites for high-performance lithium-sulfur batteries
Liu et al. A LiPO 2 F 2/LiPF 6 dual-salt electrolyte enabled stable cycling performance of nickel-rich lithium ion batteries
CN106356519A (zh) 一种锂离子电池用膨胀石墨/硅@碳负极材料的制备方法
CN103165894B (zh) 石墨烯羟基锂复合材料及其制备方法和应用
CN105551815A (zh) 一种锂离子电容器及其制备方法
Wang et al. Effects of electrolyte additive on the electrochemical performance of Si/C anode for lithium-ion batteries
CN105514378A (zh) 一种仿细胞结构锂硫电池正极复合材料及其制备方法
CN103985840A (zh) 一种具有功能性保护层的锂负极及锂硫电池
CN107221654A (zh) 一种三维多孔鸟巢状硅碳复合负极材料及其制备方法
CN108539150A (zh) 一种复合硅负极材料及其制备方法
Pourali et al. Li2S/transition metal carbide composite as cathode material for high performance lithium-sulfur batteries
Cai et al. Multifunctional imidazolium-based ionic liquid as additive for silicon/carbon lithium ion batteries
CN102569725A (zh) 氟化石墨烯-氟磷酸钒锂复合材料及其制备方法与应用
CN108682820A (zh) 一种硅碳复合负极材料和负极片及其制备方法以及锂离子电池
CN103915602A (zh) 新型锂硫电池正极及包括此正极的锂硫电池
CN106410153A (zh) 一种氮化钛包覆钛酸镍复合材料及其制备方法和应用
CN108615854A (zh) 一种硅基锂离子电池负极活性材料及其制备和应用
CN108321438A (zh) 全石墨锂硫电池及其制备方法
CN109428062A (zh) 一种石墨烯-硅复合负极材料及其制备方法
Dong et al. A novel strategy for improving performance of lithium-oxygen batteries
Hu et al. Ion liquid modified go filler to improve the performance of polymer electrolytes for li metal batteries

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20180202

Termination date: 20180730

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee