CN108123104A - 一种三连续Si/C多孔电极及其应用 - Google Patents

一种三连续Si/C多孔电极及其应用 Download PDF

Info

Publication number
CN108123104A
CN108123104A CN201611056713.5A CN201611056713A CN108123104A CN 108123104 A CN108123104 A CN 108123104A CN 201611056713 A CN201611056713 A CN 201611056713A CN 108123104 A CN108123104 A CN 108123104A
Authority
CN
China
Prior art keywords
continuous
porous electrodes
porous
electrode
carbon
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.)
Pending
Application number
CN201611056713.5A
Other languages
English (en)
Inventor
张洪章
张华民
杨晓飞
李先锋
于滢
陈雨晴
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.)
Dalian Institute of Chemical Physics of CAS
Original Assignee
Dalian Institute of Chemical Physics of CAS
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 Dalian Institute of Chemical Physics of CAS filed Critical Dalian Institute of Chemical Physics of CAS
Priority to CN201611056713.5A priority Critical patent/CN108123104A/zh
Publication of CN108123104A publication Critical patent/CN108123104A/zh
Pending legal-status Critical Current

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
    • 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
    • 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
    • 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
    • H01M4/60—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of organic compounds
    • H01M4/602—Polymers
    • 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
    • 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

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

本发明公开了一种三连续Si/C多孔电极及其应用，以一种或两种以上有机高分子树脂与Si/C复合物混合，通过浸没相转化法制备而成三连续Si/C多孔电极，高分子树脂的质量占电极总质量的3wt％～50wt％。该类三连续Si/C多孔电极制备方法简单，工艺环保，电极厚度可控，孔径大小、孔隙率可调。对于三连续Si/C多孔电极，首先，粘结剂浸没相转化中形成了连续弹性多孔网络结构能够将Si/C材料紧紧包覆在其中，能够体积膨胀带来的不良影响，其次，连续贯通多孔结构，可以作为离子传输通道，加速锂离子的传输；最后，连续的三维导电网络，有利于电子传导。

Description

一种三连续Si/C多孔电极及其应用
技术领域
本发明涉及一种三连续Si/C多孔电极。
背景技术
在商业化的二次电池中，锂离子电池是目前能量密度最高的二次电池，但是基于“脱嵌”理论的锂离子电池，其理论比容量目前小于300mA h g-1，实际能量密度小于300Whkg-1，远不能满足人们对电动汽车500km续航的需求。其中商业化的锂离子电池主要以石墨作为储锂材料，表现出良好的电化学稳定性。但是，其理论比容量仅为372mA h g-1，在很大程度上限制了锂离子电池能量密度的提高。因此，发展一种具有高理论比容量的负极储锂材料迫在眉睫。其中，Si由于理论比容量高达4210mA h g-1，且在0～0.5V较窄的电压范围内工作而在众多负极材料中脱颖而出。其与碳材料复合而成的Si/C复合材料具有较高的导电性，且在一定程度上缓解体积膨胀造成的材料粉化而备受关注。
目前，Si/C负极主要集中于电极材料的研究，而忽略了电极结构设计及电极制备工艺设计的优化。传统刮涂烘干制备的Si/C负极孔隙率低，电极内部的锂离子传输较差，倍率性能较差。且在干燥过程中，粘结剂容易再次晶化，结晶度高，韧性差，难以阻碍材料在锂脱嵌过程中体积变化对材料结构的破坏，循环稳定性差。以上种种问题都将严重阻碍Si/C负极在锂离子电池中的应用。
本发明中的三连续Si/C多孔电极在浸没相转化过程中，瞬间成型，一步合成。一方面，粘结剂浸没相转化中形成了类似多孔膜的连续弹性多孔网络结构能够将Si/C材料紧紧的包覆在其中，能够大大缓解充放电过程中体积膨胀带来的不良影响，提高电池的循环性能；另一方面，通过浸没相转化法形成的连续贯通多孔结构，可以作为离子传输通道，有利于锂离子的传输和电解液的浸润，且连续的Si/C复合材料相构建出连续的三维导电网络，可作为电子传输路径，加速了电子传导；基于良好的电子导电性和离子导电性，有利于提高电池的倍率性能；综上所述，三连续Si/C多孔电极作为锂离子电池负极材料，在电极制备工艺、经济性及电池性能等各方面都表现出巨大的优势，具有良好的应用前景。通过对三连续Si/C多孔电极工艺参数的调节，进一步提高锂离子电池性能，具有重要的实用意义。
发明内容
本发明目的在于提供一种三连续Si/C多孔电极及其应用。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种三连续Si/C多孔电极，
以一种或两种以上有机高分子树脂与Si/C复合物混合，通过浸没相转化法制备而成三连续Si/C多孔电极，高分子树脂的质量占电极总质量的3wt％～50wt％，优选10wt％～25wt％。
所述高分子树脂为聚丙烯腈(PAN)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚苯乙烯(PS)、聚乙烯醇(PVA)、聚乙二醇(PEG)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚醚砜(PES)，聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物(PVDF-HFP)中的一种或二种以上；
所述Si/C复合物为碳材料与Si的复合物，Si/C复合物中Si的质量占总质量的20wt％～80wt％，优选30wt％～60wt％；碳材料为碳纳米管、石墨烯、碳纳米纤维、BP2000、KB600、KB300、XC-72、Super-P、乙炔黑、活性炭中的一种或两种以上。
所述活性炭是通过碳前驱体和表面活性剂共同作用碳化制备的碳材料；所述碳材料前驱体为PVP，PAN，葡萄糖，蔗糖，柠檬酸，氨基乙酸中的一种或二种以上；
所述的表面活性剂为P123,F127中的一种或二种。
所述多孔电极为三连续结构，包括连续交联的有机高分子树脂骨架，连续贯通的孔结构及连续的Si/C复合物导电骨架，其中，连续的Si/C复合物骨架被有机高分子骨架紧紧包覆，电极内部的孔包括微孔、介孔和大孔，其中微孔小于2nm，介孔为2～50nm，大孔为50～100000nm，孔隙率为10～90％。
所述三连续Si/C多孔电极厚度可在20-5000μm之间进行调控。
所述三连续Si/C多孔电极可按如下过程制备而成，
(1)将有机高分子树脂加入有机溶剂中，在温度为20～100℃下搅拌0.5～2h，形成高分子溶液；
再于上述溶液中加入Si/C复合物在温度为20～50℃下充分搅拌2～10h，而终制成共混溶液；其中固含量为5～45wt％之间；
(2)将步骤(1)制备的共混溶液倾倒在铜箔基底上，刮涂后形成一整体；
挥发溶剂0～60s，然后将整体浸渍入高分子树脂的不良溶剂(凝固浴)中5～600s，在-40～100℃温度下制备成多孔电极，电极的厚度在20～5000μm之间；
(3)将步骤(2)制备的多孔电极依次用乙醇和水洗涤，自然风干，低温烘干或冷冻干燥后，得到干燥的多孔电极；其中低温为30～100℃，干燥时间为2～24h，得到成品三连续Si/C多孔电极；
所述有机溶剂为DMSO、DMAC、NMP、DMF中的一种或二种以上；
所述树脂的不良溶剂为水、甲醇、乙醇、丙醇或异丙醇中的一种或二种以上。
所述Si/C复合物是将碳材料与Si粉末直接混合而成或将Si粉末与碳的前驱体，表面活性剂混合均匀通过高温碳化获得。
所述三连续Si/C多孔电极可用于锂离子电池中。
本发明的有益结果为：
(1)本发明制备的三连续Si/C多孔电极能够瞬间成型，一步合成，工艺简单易操作；
(2)本发明制备的三连续Si/C多孔电极中的粘结剂浸没相转化中形成了类似多孔膜的连续弹性多孔网络结构能够将Si/C材料紧紧的包覆在其中，能够大大缓解充放电过程中体积膨胀带来的不良影响；
(3)本发明制备的三连续Si/C多孔电极中的连续贯通多孔结构，可以作为离子传输通道，有利于锂离子的传输和电解液的浸润；
(4)本发明制备的三连续Si/C多孔电极中连续的Si/C复合材料相构建出连续的三维导电网络，可作为电子传输路径，加速了电子传导；
本发明制备的三连续Si/C多孔电极具有良好的电子/离子传输能力，孔径大小可调，工艺简单，环境友好等优点。以此三连续Si/C多孔电极作为锂离子电池正负极，电池表现出良好的综合性能，具有良好的应用前景。
附图说明
图1：本发明的三连续Si/C多孔电极制备过程示意图；
图2：对比例及实施例1～3所用Si/C复合物的SEM图(a)与TEM图(b)；
图3：对比例的SEM图(a,b)与实施例2的SEM图(c,d)；
图4：对比例和实施例2的电化学阻抗图(EIS)；
图5：对比例和实施例2的Z’与ω-1/2关系图；
图6：以对比例和实施例1-3组装的Li-Si半电池的循环稳定性测试(2A g-1)；
图7：以对比例和实施例1-3组装的Li-Si半电池的的倍率性能测试(1A g-1-30A g-1)。
具体实施方式
下面的实施例是对本发明的进一步说明，而不是限制本发明的范围。
对比例1
称取0.5g Si纳米颗粒(d＝20nm)，0.4g蔗糖和0.3g F127分散于40mL去离子水中，超声1h后，转入100mL水热反应釜中，以3℃min-1的升温速率升温至180℃，恒温24h，自然冷却至室温，将所得固体用乙醇和水反复洗涤3次后，于70℃鼓风干燥箱中烘干后，转入管式炉中，在氩气保护气氛下，以3℃min-1的升温速率升温至800℃，恒温4h，再以1℃min-1的降温速率降至室温。得到Si/C复合物。
取0.05g PVDF-HFP溶解于1g N-甲基吡咯烷酮(NMP)中，搅拌1h，加入0.05g SuperP碳粉和上述0.4g Si/C复合物，搅拌5h，调节刮刀至120μm，在铜制薄膜上刮涂成膜，70℃隔夜干燥后，剪切成直径为14mm小圆片，称重后，60℃真空干燥24h后，以涂有Si/C的小圆片为正极(单位面积活性物质载量约为2.5mg cm-2)，锂片为负极，clegard 2325为隔膜，以1MLiPF6为电解质溶液，溶剂为碳酸乙烯酯(EC)，碳酸二乙酯(DEC)和碳酸二甲酯(DMC)的混合液(体积比v/v/v＝1∶1∶1)，组装电池，在2Ag-1电流密度下进行电池循环性能测试，1A g-1～30A g-1倍率下进行倍率性能测试。
2A g-1电流密度下首圈放电比容量为1813.0mA h g-1，100个循环后比容量维持在1158.8mA h g-1；当倍率提升到30A g-1时，放电比容量为97.1mA h g-1。
对比例2
取0.05g PVDF-HFP溶解于1g N-甲基吡咯烷酮(NMP)中，搅拌1h，加入0.05g SuperP碳粉和上述0.4g Si/C复合物，搅拌5h，调节刮刀至120μm，在铜制薄膜上刮涂成膜，快速浸没到水中，10min后取出，50℃隔夜干燥。后续电极制备，及电池组装同对比例。
2Ag-1电流密度下首圈放电比容量为1963.7mA h g-1，100个循环后比容量维持在1646.3mA h g-1；当倍率提升到30A g-1时，放电比容量为755.4mA h g-1。
实施例1
取0.05g PVDF-HFP溶解于1g N-甲基吡咯烷酮(NMP)中，搅拌1h，加入0.05g SuperP碳粉和上述0.4g Si/C复合物，搅拌5h，调节刮刀至120μm，在铜制薄膜上刮涂成膜，快速浸没到水中，10min后取出，置于冰箱中冷冻2h后，置于冷冻干燥机中进行冷冻干燥12h，后续电极制备，干燥，组装电池测试步骤等同实施例1。
2A g-1电流密度下首圈放电比容量为2085.8mA h g-1，100个循环后比容量维持在1889.4mA h g-1；当倍率提升到30A g-1时，放电比容量为1069.2mA h g-1。
实施例2
取0.1g PVDF-HFP溶解于1g N-甲基吡咯烷酮(NMP)中，搅拌1h，加入0.05g SuperP碳粉和上述0.35g Si/C复合物，搅拌5h，调节刮刀至120μm，在铜制薄膜上刮涂成膜，快速浸没到水中，10min后取出，置于冰箱中冷冻2h后，置于冷冻干燥机中进行冷冻干燥12h，后续电极制备，干燥，组装电池测试步骤等同实施例1。
2A g-1电流密度下首圈放电比容量为1829.4mA h g-1，100个循环后比容量维持在1434.7mA h g-1；当倍率提升到30A g-1时，放电比容量为405.4mA h g-1。
表一 对比例1与实施例1的动力学参数
动力学参数 Rs(Ω cm-2) Rct(Ω cm-2) σ D(cm-2s-1)
对比例1 0.26 31.64 0.982 4.14×10-11
实施例1 0.28 12.98 0.464 18.54×10-11
图1为本发明的制备过程示意图。由图可以看出本发明只需将刮涂有浆料的铜箔置于水凝固浴中，即可一步制备三连续Si/C多孔电极。
采用图2所示的Si/C复合物作为活性物质制备的电极的形貌如图3所示。由图3可以看出，对比例电极较为致密，孔隙率较低。当Si/C电极在脱嵌锂的过程中，这种电极难以提供足够的空间用于缓解体积变化，电极上的活性物质很容易在这个过程中脱落，造成电极内部电子传输通路中断和活性物质损失，最终，导致容量衰减。此外，电极本身的孔隙率较低，为锂离子提供的传输通道较少，当电极材料进一步发生体积膨胀时，这些锂离子传输通道将进一步被阻塞，限制了锂离子向电极界面传输，不能够满足高电流密度条件下对锂离子传输能力的要求，限制了电池高电流密度下的容量发挥。实施例1电极为典型的三连续多孔结构，电极内部连续孔道相互贯通，且含有不同尺寸的孔分布。一方面，有利于电解液的浸润及锂离子的传输；另一方面，可以提供足够的空间缓解体积膨胀造成的电极内部电子传输通路中断及活性物质脱落的问题。此外，在相转化过程中，说表面张力的作用，具有相同表面性质的Si/C复合物自身发生自组装，形成Si/C连续导电骨架，形成了良好的3D电子传输网络，加速了电子传导。最后，相转化过沉重PVDF-HFP作为浆料中的连续相在水中析出，形成了连续的聚合物网络，将Si/C复合物连续骨架紧紧包覆在其中。这种聚合物骨架具有弹性及良好的伸缩性，当电极材料发生体积膨胀时，这种聚合物网络随之膨胀，当电极材料发生体积收缩时，其随之收缩。因此，在很大程度上阻碍了活性物质脱落，保证了电极内部电子传输通畅。综上所述，以实施例1作为电极的半电池的电化学性能应该优于对比例。
图4为以对比例和实施例1组装的半电池的电化学阻抗谱图，由图可以看出，实施例1具有更小的电荷转移阻抗(Rct)，说明实施例1具有更高的电化学活性，有利于活性物质的容量发挥。我们进一步对于电化学阻抗低频区的角频率取对数，研究其与电化学阻抗谱图实部的关系，得出了锂离子传递系数(D)。如表1所示，实施例1的锂离子扩散系数为18.54×10-11cm-2s-1，其数值是对比例的4.5倍(4.14×10-11cm-2s-1)，表明三连续多孔结构更加有利于锂离子传输。这一结果与SEM图的结果较为吻合。如图6所示，以2A g-1电流密度进行充放电循环，实施例1-3较对比例1的循环稳定性均有提高，其中，实施例2的循环稳定最好，在100个循环后容量维持在1889.4mA h g-1,是对比样的1.63倍。相比于对比例1，实施例1是通过冷冻干燥法进行烘干的，避免了表面张力造成了电极内部聚合物的收缩，能够最大限度的维持电极的三连续多孔结构。相比较实施例2，实施例1中的粘结剂含量较低，电极内部的电子传输较好，有利于电极材料的容量发挥。反观实施例2，虽然容量稍低，但是，当电池容量稳定后，基本不发生衰减，进一步突出了这种三连续多孔电极的优越性。图7为对比例1、2和实施例1、2组装半电池的倍率性能图，即使在30A g-1的高电流密度下，实施例1的容量依然可以维持在1069.2mA h g-1，远优于对比例1和2及实施例2，表现出良好的应用前景。

Claims (8)

1.一种三连续Si/C多孔电极，其特征在于：
以一种或两种以上有机高分子树脂与Si/C复合物混合，通过浸没相转化法制备而成三连续Si/C多孔电极，高分子树脂的质量占电极总质量的3wt％～50wt％。
2.根据权利要求1所述的三连续Si/C多孔电极，其特征在于：所述高分子树脂为聚丙烯腈(PAN)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚苯乙烯(PS)、聚乙烯醇(PVA)、聚乙二醇(PEG)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚醚砜(PES)，聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物(PVDF-HFP)中的一种或二种以上；
所述Si/C复合物为碳材料与Si的复合物，Si/C复合物中Si的质量占总质量的20wt％～80wt％；碳材料为碳纳米管、石墨烯、碳纳米纤维、BP2000、KB600、KB300、XC-72、Super-P、乙炔黑、活性炭中的一种或两种以上。
3.根据权利要求2所述的三连续Si/C多孔电极，其特征在于：所述活性炭是通过碳前驱体和表面活性剂共同作用碳化制备的碳材料；所述碳材料前驱体为PVP，PAN，葡萄糖，蔗糖，柠檬酸，氨基乙酸中的一种或二种以上；
所述的表面活性剂为P123,F127中的一种或二种。
4.根据权利要求1所述的三连续Si/C多孔电极，其特征在于：所述多孔电极为三连续结构，包括连续交联的有机高分子树脂骨架，连续贯通的孔结构及连续的Si/C复合物导电骨架，其中，连续的Si/C复合物骨架被有机高分子骨架紧紧包覆，电极内部的孔包括微孔、介孔和大孔，其中微孔小于2nm，介孔为2～50nm，大孔为50～100000nm，孔隙率为10～90％。
5.根据权利要求1所述的三连续Si/C多孔电极，其特征在于：所述三连续Si/C多孔电极厚度可在20-5000μm之间进行调控。
6.根据权利要求1所述的三连续Si/C多孔电极，其特征在于：所述三连续Si/C多孔电极可按如下过程制备而成，
(1)将有机高分子树脂加入有机溶剂中，在温度为20～100℃下搅拌0.5～2h，形成高分子溶液；
再于上述溶液中加入Si/C复合物在温度为20～50℃下充分搅拌2～10h，而终制成共混溶液；其中固含量为5～45wt％之间；
(2)将步骤(1)制备的共混溶液倾倒在铜箔基底上，刮涂后形成一整体；
挥发溶剂0～60s，然后将整体浸渍入高分子树脂的不良溶剂(凝固浴)中5～600s，在-40～100℃温度下制备成多孔电极，电极的厚度在20～5000μm之间；
(3)将步骤(2)制备的多孔电极依次用乙醇和水洗涤，自然风干，低温烘干或冷冻干燥后，得到干燥的多孔电极；其中低温为30～100℃，干燥时间为2～24h，得到成品三连续Si/C多孔电极；
所述有机溶剂为DMSO、DMAC、NMP、DMF中的一种或二种以上；
所述树脂的不良溶剂为水、甲醇、乙醇、丙醇或异丙醇中的一种或二种以上。
7.根据权利要求1所述的三连续Si/C多孔电极，其特征在于：所述Si/C复合物是将碳材料与Si粉末直接混合而成或将Si粉末与碳的前驱体，表面活性剂混合均匀通过高温碳化获得。
8.一种如权利要求1-7任一所述三连续Si/C多孔电极的应用，其特征在于：所述三连续Si/C多孔电极可用于锂离子电池中。
CN201611056713.5A 2016-11-26 2016-11-26 一种三连续Si/C多孔电极及其应用 Pending CN108123104A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611056713.5A CN108123104A (zh) 2016-11-26 2016-11-26 一种三连续Si/C多孔电极及其应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611056713.5A CN108123104A (zh) 2016-11-26 2016-11-26 一种三连续Si/C多孔电极及其应用

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108123104A true CN108123104A (zh) 2018-06-05

Family

ID=62223643

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611056713.5A Pending CN108123104A (zh) 2016-11-26 2016-11-26 一种三连续Si/C多孔电极及其应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108123104A (zh)

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108807894A (zh) * 2018-06-08 2018-11-13 北京蓝海黑石科技有限公司 聚合物前驱体转化Si/C锂离子电池负极材料及制备方法
CN109768263A (zh) * 2019-03-01 2019-05-17 江苏赛清科技有限公司 一种锂电池用高容量复合负极材料及其制备方法
CN110473714A (zh) * 2019-08-18 2019-11-19 上海申军环保科技有限公司 一种高性能超级电容器用薄膜的快速制备方法
CN110648865A (zh) * 2019-09-19 2020-01-03 天津工业大学 聚丙烯腈基多级孔超薄柔性碳膜电极及其制备方法
CN111106312A (zh) * 2018-10-25 2020-05-05 中国科学院大连化学物理研究所 一种高担量自支撑厚电极的制备及其在钠离子电池中的应用
CN111106311A (zh) * 2018-10-25 2020-05-05 中国科学院大连化学物理研究所 一种三维多孔自支撑电极及其制备和应用
CN111293281A (zh) * 2018-12-09 2020-06-16 中国科学院大连化学物理研究所 一种磷酸钒钠自支撑电极及其制备和应用
CN112349881A (zh) * 2020-11-17 2021-02-09 河南电池研究院有限公司 一种柔性无集流体电极的制作方法
CN112993205A (zh) * 2019-12-14 2021-06-18 中国科学院大连化学物理研究所 一种cnt阵列构筑的弹性电极及其制备和应用
CN112993247A (zh) * 2019-12-13 2021-06-18 中国科学院大连化学物理研究所 一种高面容量的自支撑硬碳负极及其制备和应用
CN112993212A (zh) * 2019-12-14 2021-06-18 中国科学院大连化学物理研究所 一种三维多孔弹性电极及其制备和应用
CN115353089A (zh) * 2022-07-18 2022-11-18 四川金时新能科技有限公司 一种具有连续骨架结构的多孔碳及其制备方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101237037A (zh) * 2007-11-21 2008-08-06 清华大学 用电沉积工艺制备复合结构锂离子电池负极的方法
CN102130323A (zh) * 2011-02-12 2011-07-20 中南大学 一种含多孔聚合物弹性体的锂离子电池薄膜负极及制备方法
CN102130329A (zh) * 2011-02-12 2011-07-20 中南大学 一种含多孔聚合物弹性体的锂离子电池薄膜负极制备方法
CN105576248A (zh) * 2016-02-25 2016-05-11 中国科学院金属研究所 一种硅碳负极用复合导电剂浆料及其制备方法和应用
CN105731416A (zh) * 2014-12-09 2016-07-06 中国科学院大连化学物理研究所 一种锂硫电池用多孔碳膜及其应用
CN106099044A (zh) * 2016-06-29 2016-11-09 中国科学技术大学 一种溶液相转化法制备锂离子电池正极的方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101237037A (zh) * 2007-11-21 2008-08-06 清华大学 用电沉积工艺制备复合结构锂离子电池负极的方法
CN102130323A (zh) * 2011-02-12 2011-07-20 中南大学 一种含多孔聚合物弹性体的锂离子电池薄膜负极及制备方法
CN102130329A (zh) * 2011-02-12 2011-07-20 中南大学 一种含多孔聚合物弹性体的锂离子电池薄膜负极制备方法
CN105731416A (zh) * 2014-12-09 2016-07-06 中国科学院大连化学物理研究所 一种锂硫电池用多孔碳膜及其应用
CN105576248A (zh) * 2016-02-25 2016-05-11 中国科学院金属研究所 一种硅碳负极用复合导电剂浆料及其制备方法和应用
CN106099044A (zh) * 2016-06-29 2016-11-09 中国科学技术大学 一种溶液相转化法制备锂离子电池正极的方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
XIAOFEI YANG等: "Phase Inversion: A Universal Method to Create High-Performance Porous Electrodes for Nanoparticle-Based Energy Storage Devices", 《ADVANCED FUNCTIONAL MATERIALS》 *

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108807894A (zh) * 2018-06-08 2018-11-13 北京蓝海黑石科技有限公司 聚合物前驱体转化Si/C锂离子电池负极材料及制备方法
CN111106312B (zh) * 2018-10-25 2021-04-13 中国科学院大连化学物理研究所 一种高担量自支撑厚电极的制备及其在钠离子电池中的应用
CN111106311A (zh) * 2018-10-25 2020-05-05 中国科学院大连化学物理研究所 一种三维多孔自支撑电极及其制备和应用
CN111106311B (zh) * 2018-10-25 2021-06-22 中国科学院大连化学物理研究所 一种三维多孔自支撑电极及其制备和应用
CN111106312A (zh) * 2018-10-25 2020-05-05 中国科学院大连化学物理研究所 一种高担量自支撑厚电极的制备及其在钠离子电池中的应用
CN111293281A (zh) * 2018-12-09 2020-06-16 中国科学院大连化学物理研究所 一种磷酸钒钠自支撑电极及其制备和应用
CN111293281B (zh) * 2018-12-09 2021-06-04 中国科学院大连化学物理研究所 一种磷酸钒钠自支撑电极及其制备和应用
CN109768263A (zh) * 2019-03-01 2019-05-17 江苏赛清科技有限公司 一种锂电池用高容量复合负极材料及其制备方法
CN110473714A (zh) * 2019-08-18 2019-11-19 上海申军环保科技有限公司 一种高性能超级电容器用薄膜的快速制备方法
CN110648865A (zh) * 2019-09-19 2020-01-03 天津工业大学 聚丙烯腈基多级孔超薄柔性碳膜电极及其制备方法
CN112993247A (zh) * 2019-12-13 2021-06-18 中国科学院大连化学物理研究所 一种高面容量的自支撑硬碳负极及其制备和应用
CN112993205A (zh) * 2019-12-14 2021-06-18 中国科学院大连化学物理研究所 一种cnt阵列构筑的弹性电极及其制备和应用
CN112993212A (zh) * 2019-12-14 2021-06-18 中国科学院大连化学物理研究所 一种三维多孔弹性电极及其制备和应用
CN112993205B (zh) * 2019-12-14 2022-03-08 中国科学院大连化学物理研究所 一种cnt阵列构筑的弹性电极及其制备和应用
CN112993212B (zh) * 2019-12-14 2022-04-22 中国科学院大连化学物理研究所 一种三维多孔弹性电极及其制备和应用
CN112349881A (zh) * 2020-11-17 2021-02-09 河南电池研究院有限公司 一种柔性无集流体电极的制作方法
CN115353089A (zh) * 2022-07-18 2022-11-18 四川金时新能科技有限公司 一种具有连续骨架结构的多孔碳及其制备方法
CN115353089B (zh) * 2022-07-18 2023-12-19 四川金时新能科技有限公司 一种具有连续骨架结构的多孔碳及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108123104A (zh) 一种三连续Si/C多孔电极及其应用
CN108122687B (zh) 一种柔性自支撑多孔电极及其制备和应用
CN105731416A (zh) 一种锂硫电池用多孔碳膜及其应用
CN105970605A (zh) 一种氧化石墨烯复合无纺布及其制备方法与应用
CN103390752B (zh) 石墨烯基复合材料，其制备方法及其在锂硫电池中的应用
CN114927639B (zh) 负极极片、其制备方法及二次电池
CN107845774B (zh) 自支撑多孔电极制备方法及其电极和应用
CN107293705B (zh) 锂离子电池竹炭/金属氧化物复合负极材料及其制法和应用
CN110247013B (zh) 正极极片及含有该极片的电化学装置
CN106532104B (zh) 一种锂硫电池用凝胶电解质多孔电极及其制备和应用
CN107204450B (zh) 氧化镍纳米颗粒/碳纳米头盔复合材料的制备方法及其应用
CN109279594A (zh) 一种可控调节氮掺杂量的多孔碳及其制备方法
CN110416503A (zh) 一种软碳包覆磷酸钛钠介孔复合材料及其制备方法与应用
CN107634210A (zh) 一种高性能的锂/钠电池负极材料及其制备方法
CN104716324A (zh) 一种锂硫电池正极的制作方法
CN103996829B (zh) 一种纳微复合结构磷酸铁锂正极材料及其共沉淀制备方法
CN107808955A (zh) 一种具有球形结构的活性炭材料及其制备方法和应用
CN106848250A (zh) 一种高硫含量的碳硫材料及其制备方法
CN105977433A (zh) 一种复合无纺布及其制备方法与在锂硫电池中的应用
CN109755469B (zh) 一种锂硫电池用薄层状电极及其制备和应用
CN104752682B (zh) 一种锂硫电池的硫/碳复合正极材料制备方法
CN104843800B (zh) 一种碳包覆四氧化三铁负极材料的溶剂热制备方法
CN109449376A (zh) 一种复合锂金属电极及其制备方法
CN108461691A (zh) 一种锂硫电池隔膜及其制备方法
CN110620226A (zh) 氮、硼共掺杂的碳纤维负载硒化钼电极材料的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20180605

RJ01 Rejection of invention patent application after publication