CN108598413A - 硅基负极活性材料的制备方法及硅基负极活性材料、锂离子电池负极材料和锂离子电池 - Google Patents

硅基负极活性材料的制备方法及硅基负极活性材料、锂离子电池负极材料和锂离子电池 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种硅基负极活性材料的制备方法及硅基负极活性材料、锂离子电池负极材料和锂离子电池，涉及锂离子电池技术领域，所述制备方法包括在纳米硅外包覆二氧化硅层的过程加入高分子保护剂，并在二氧化硅层外包覆氧化石墨烯层，最后通过氢氟酸刻蚀，得到以纳米硅为核，从内至外依次包覆有二氧化硅层和石墨烯层的Si/void/SiO2/void/Graphene复合材料，缓解了现有通过单一硅纳米化或碳包覆以及制备多孔结构等方法很难获得硅基负极活性材料性能极大改善的技术问题，本发明提供方法制备得到的硅基负极活性材料不仅能够缓冲纳米硅核在充放电过程中的体积变化，而且能够提高硅基负极活性材料的导电性能和力学韧性。

Description

硅基负极活性材料的制备方法及硅基负极活性材料、锂离子 电池负极材料和锂离子电池
技术领域
本发明涉及锂离子电池技术领域，尤其是涉及一种硅基负极活性材料的制备方法及硅基负极活性材料、锂离子电池负极材料和锂离子电池。
背景技术
目前，锂离子电池已广泛应用于便携式电子设备，电动车等诸多领域，然而随着科技的发展，现有的锂离子电池已经无法满足日益增长的需求，因此开发高能量密度的锂离子电池是必然的发展趋势。
硅具有高的理论比容量和适中的电压平台，是高能量密度锂离子电池的理想负极材料。但是硅在嵌锂过程中的巨大体积膨胀，容易造成活性材料的粉化以及电极的崩塌，因此循环性能差，此外，硅的本征电导率差，限制了其实际应用。硅的纳米化，碳包覆以及制备多孔结构都是改善硅负极性能的有效途径。但是单一的优化结构很难获得性能极大改善的硅基负极活性材料。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种硅基负极活性材料的制备方法，以改善现有通过单一硅纳米化或碳包覆以及制备多孔结构等方法均很难获得性能极大改善的硅基负极活性材料的技术问题。
本发明提供的硅基负极活性材料的制备方法，包括如下步骤：
(a)在纳米硅粉上包覆含有高分子保护剂的SiO2，得到以纳米硅为核，二氧化硅为壳层的Si/SiO2复合材料；
(b)在Si/SiO2复合材料上包覆氧化石墨烯，得到以氧化石墨烯为壳层，包覆Si/SiO2复合材料的Si/SiO2/GO复合材料；
(c)将Si/SiO2/GO复合材料进行煅烧，得到Si/SiO2/Graphene复合材料；
(d)采用强酸溶液刻蚀Si/SiO2/Graphene复合材料，得到以纳米硅为核，从内至外依次包覆有二氧化硅层和石墨烯层，且纳米硅与二氧化硅层及二氧化硅层与石墨烯层之间均具有空隙的Si/void/SiO2/void/Graphene复合材料。
进一步的，在步骤(a)中，先将纳米硅粉分散到溶液中，得到纳米硅分散液，再将高分子保护剂和碱性溶液加入纳米硅分散液中，混合均匀后，加入TEOS，反应得到以纳米硅为核，二氧化硅为壳层的Si/SiO2复合材料。
优选地，在步骤(b)中，先将氧化石墨烯分散到溶液中，得到氧化石墨烯分散液，再将Si/SiO2复合材料加入到氧化石墨烯分散液中，得到以氧化石墨烯为壳层，包覆Si/SiO2复合材料的Si/SiO2/GO复合材料。
进一步的，纳米硅粉和高分子保护剂的质量比为1:0.2-0.6，优选为1：0.3-0.5；
优选地，所述纳米硅粉与所述TEOS的质量比为1：10-20，优选为1：15-20。
进一步的，高分子保护剂为PVP；
优选地，所述碱性溶液选自氨水、氢氧化钠或氢氧化钾中的至少一种，优选为氨水；
优选地，所述强酸溶液为HF溶液；
优选地，所述HF溶液的浓度为0.5-1.5M，优选为1M；
优选地，Si/SiO2/Graphene复合材料与HF溶液的反应时间为0.5-2h，优选为1.5h。
进一步的，在步骤(d)中，氧化石墨烯与Si/SiO2复合材料的质量比为3-10:90-97，优选为6-9:91-94。
进一步的，在步骤(b)中，将Si/SiO2复合材料加入到氧化石墨烯分散液中后，通过喷雾干燥得到氧化石墨烯包覆Si/SiO2复合材料的Si/SiO2/GO复合材料。
本发明的目的之二在于提供一种硅基负极活性材料，包括纳米硅，所述纳米硅从内至外依次包覆有二氧化硅层和石墨烯层，且纳米硅与二氧化硅层及二氧化硅层与石墨烯层之间均具有空隙。
进一步的，所述硅基负极活性材料主要由本发明提供的硅基负极活性材料的制备方法制备而成。
本发明的目的之三在于提供一种锂离子电池负极材料，包括本发明提供的硅基负极活性材料、粘合剂和导电剂；
优选地，所述粘合剂选自聚偏氯乙烯、可溶性聚四氟乙烯、丁苯橡胶、羟丙基甲基纤维素、甲基纤维素、羧甲基纤维素、聚乙烯醇、丙烯腈共聚物、海藻酸钠、壳聚糖和壳聚糖衍生物中的至少一种；
优选地，所述导电剂选自石墨、碳黑、乙炔黑、石墨烯、碳纤维和碳纳米管中的至少一种。
本发明的目的之四在于提供一种锂离子电池，包括本发明提供的硅基负极活性材料或锂离子电池负极材料。
本发明提供的硅基负极活性材料的制备方法具有如下有益效果：
(1)通过在纳米硅核上包覆含有高分子保护剂的二氧化硅壳层，使得在采用HF进行刻蚀时，能够保留部分二氧化硅壳层，且使得纳米硅核与二氧化硅壳层及二氧化硅壳层与石墨烯层之间均存在空隙，从而有效缓冲纳米硅核在充放电过程中的体积变化，避免纳米硅核粉化及电极崩塌；
(2)通过在二氧化硅层外包覆石墨烯层，使得石墨烯层与纳米硅核相互协同，有效提高改善了硅基负极活性材料的导电性能和力学韧性。
本发明提供的硅基负极活性材料，通过在纳米硅核上依次包覆有二氧化硅层和石墨烯层，且纳米硅核与二氧化硅层及二氧化硅层与石墨烯层之间均具有空隙，使得本发明提供的硅基负极活性材料不仅能够有效缓冲纳米硅核在充放电过程中的体积变化，避免纳米硅核粉化及电极崩塌，而且石墨烯层与纳米硅核相互协同，有效提高硅基负极活性材料的导电性能和力学韧性。
本发明提供的锂离子电池负极材料通过采用本发明提供的硅基负极活性材料作为负极活性物质，有效提高了导电性能和循环性能。
本发明提供的锂离子电池通过采用本发明提供的硅基负极活性材料作为负极活性物质，有效提高了锂离子电池的倍率性能和循环性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例10提供的硅基负极活性材料的拉曼光谱图；
图2为本发明实施例10提供的硅基负极活性材料的扫描电镜图。
具体实施方式
下面将对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
根据本发明的一个方面，本发明提供了一种硅基负极活性材料的制备方法，本发明提供的硅基负极活性材料的制备方法，包括如下步骤：
(a)在纳米硅粉上包覆含有高分子保护剂的SiO2，得到以纳米硅为核，二氧化硅为壳层的Si/SiO2复合材料；
(b)在Si/SiO2复合材料上包覆氧化石墨烯，得到以氧化石墨烯为壳层，包覆Si/SiO2复合材料的Si/SiO2/GO复合材料，其中GO为氧化石墨烯的缩写；
(c)将Si/SiO2/GO复合材料进行煅烧，得到Si/SiO2/Graphene复合材料，Graphene为石墨烯，其为氧化石墨烯煅烧后得到的产物；
(d)采用强酸溶液刻蚀Si/SiO2/Graphene复合材料，得到以纳米硅为核，从内至外依次包覆有二氧化硅层和石墨烯层，且纳米硅与二氧化硅层及二氧化硅层与石墨烯层之间均具有空隙的Si/void/SiO2/void/Graphene复合材料，其中，void表示空隙。
在本发明中，Si为单质硅；SiO2为二氧化硅；GO为氧化石墨烯；Graphene为石墨烯。
在本发明中，在步骤(a)通过在纳米硅粉外包覆含有高分子保护剂的SiO2壳层，从而使得在后续强酸溶液刻蚀的过程中，能够避免SiO2被HF完全刻蚀掉，留下部分被刻蚀的SiO2包覆层，作为缓冲层，从而得到以纳米硅为核，从内至外依次包覆有二氧化硅层和石墨烯层，且纳米硅与二氧化硅层及二氧化硅层与石墨烯层之间均具有空隙的硅基负极活性材料，以提高锂离子电池的循环性能。
本发明提供的硅基负极活性材料的制备方法具有如下有益效果：
(1)在纳米硅核上包覆含有高分子保护剂的二氧化硅壳层使得在采用强酸溶液进行刻蚀时，能够保留部分二氧化硅壳层，且使得纳米硅核与二氧化硅壳层及二氧化硅壳层与石墨烯层之间均存在空隙，从而有效缓冲纳米硅核在充放电过程中的体积变化，避免纳米硅核粉化及电极崩塌；
(2)通过在二氧化硅层外包覆石墨烯层，使得石墨烯层与纳米硅核相互协同，有效提高改善了硅基负极活性材料的导电性能和力学韧性。
在本发明的一种优选实施方式中，在步骤(a)中，先将纳米硅粉分散到溶液中，得到纳米硅分散液，再将高分子保护剂和碱性溶液加入纳米硅分散液中，混合均匀后，加入TEOS，反应，得到以纳米硅为核，二氧化硅为壳层的Si/SiO2复合材料。
在本发明中，TEOS为正硅酸四乙酯。
在本发明的一种优选实施方式中，步骤(a)中通过搅拌或超声将纳米硅粉分散到溶液中，得到纳米硅分散液，以便于在后续步骤(b)中，得到粒径分布均匀的Si/SiO2复合材料。
在本发明的一种优选实施方式中，纳米硅粉的粒径为50-500nm，优选为100-200nm。
在本发明的典型但非限制性的实施方式中，纳米硅粉的粒径如为50、80、100、120、150、180、200、220、250、280、300、320、350、380、400、420、450、480或500nm。
在本发明的一种优选实施方式中，在步骤(a)中，纳米硅粉的分散液为乙醇和水的混合溶液，以使得纳米硅粉在溶液中更容易分散均匀。
在本发明的一种优选实施方式中，纳米硅粉和高分子保护剂的质量比为1：(0.2-0.6)，优选为1：(0.3-0.5)。
通过将纳米硅粉和高分子保护剂的质量比设置为1：(0.2-0.6)，以使得高分子保护剂能够为SiO2提供有效保护，避免SiO2层被完全腐蚀，影响锂离子电池的循环性能。
在本发明的典型但非限制性的实施方式中，纳米硅粉和高分子保护剂的质量比如为1:0.2、1:0.25、1:0.3、1:0.35、1:0.4、1:0.45、1:0.5、1:0.55或1:0.6。
在本发明的一种优选实施方式中，纳米硅粉与TEOS的质量比为1：(10-20)，优选为1：(15-20)。
通过将纳米硅粉与TEOS的质量比设置为1：(10-20)，以使得生成的SiO2能够将纳米硅粉完全包覆，且在采用HF刻蚀时，仅部分SiO2被刻蚀，形成和纳米硅核具有空隙的缓冲层。
在本发明的典型但非限制性的实施方式中，纳米硅粉与TEOS的质量比如为1:10、1:10.5、1:11、1:11.5、1:12、1:12.5、1:13、1:13.5、1:14、1:14.5、1:15、1:15.5、1:16、1:16.5、1:17、1:17.5、1:18、1:18.5、1:19、1:19.5或1:20。
在本发明的一种优选实施方式中，中所采用的高分子保护剂为PVP。
PVP为聚乙烯吡咯烷酮的简称，其属于水溶性高分子化合物，具有优异的水溶性，同时还具有胶体保护作用、成膜性、粘结性、吸湿性、增溶或凝聚作用。
在本发明的一种优选实施方式中，碱性溶液选自氨水、氢氧化钠或氢氧化钾溶液中的一种。
本发明采用法制备包覆在纳米硅核上的二氧化硅，通过选用氨水为碱性溶液，使得二氧化硅包覆层的过程可控度更高，二氧化硅层对纳米硅核包覆的更加均匀。
在本发明的一种优选实施方式中，在步骤(b)中，先将氧化石墨烯分散到溶液中，得到氧化石墨烯分散液，再将Si/SiO2复合材料加入到氧化石墨烯分散液中，得到以氧化石墨烯为壳层，包覆Si/SiO2复合材料的Si/SiO2/GO复合材料。
在本发明的一种优选实施方式中，在步骤(b)中，通过超声或搅拌将氧化石墨烯分散到溶液中，得到氧化石墨烯分散液。
在本发明的进一步优选实施方式中，将氧化石墨烯分散到乙醇溶液中，以使得氧化石墨烯分散液的稳定性更佳。
在本发明的一种优选实施方式中，氧化石墨烯与Si/SiO2复合材料的质量比为(3-10):(90-97)，优选为(6-9):(91-94)。
通过将氧化石墨烯与Si/SiO2复合材料的质量比设定为(3-10):(90-97)，以使得氧化石墨烯能够将Si/SiO2复合材料完全包覆，从而得到以纳米硅为核，依次包覆有SiO2层和GO层的具有双重包覆层的Si/SiO2/GO复合材料。
在本发明的典型但非限制性的实施方式中，氧化石墨烯与Si/SiO2复合材料的质量比如为3:97、3.5:96.5、4:96、4.5:95.5、5:95、5.5:94.5、6:94、6.5:93.5、7:93、7.5:92.5、8:92、8.5:91.5、9:91、9.5:90.5或10:90。
在本发明的一种优选实施方式中，在步骤(c)中，煅烧温度为600-800℃，煅烧时间为2-4h。
在本发明中，通过将Si/SiO2/GO复合材料进行煅烧，以将氧化石墨烯中的氧原子去除，得到以纳米硅为核，依次包覆有SiO2和石墨烯的Si/SiO2/Graphene复合材料。
在本发明的典型但非限制性的实施方式中，煅烧的温度如为600、620、640、650、660、680、700、720、740、750、760、780或800℃，煅烧时间如为2、2.2、2.4、2.5、2.6、2.8、3、3.2、3.4、3.5、3.6、3.8或4h。
在本发明的一种优选实施方式中，煅烧在H2/Ar混合气保护下进行，以避免在煅烧过程中引入其它元素，影响生成的硅基负极活性材料的性能。
在本发明的进一步优选实施方式中，H2/Ar混合气中，H2与Ar的体积比为(4-6):(90-100)，优选为5:95。
在本发明的典型但非限制性的实施方式中，H2与Ar的体积比如为4:90、5:90、6:90、4:95、5:95、6:95、4:100、5:100或6:100。
在本发明的一种优选实施方式中，在步骤(b)中，将Si/SiO2复合材料加入到氧化石墨烯分散液中后，通过喷雾干燥得到氧化石墨烯包覆Si/SiO2复合材料的Si/SiO2/GO复合材料。
通过采用喷雾干燥法制备Si/SiO2/GO复合材料，使制得的Si/SiO2/GO复合材料的物理化学性质均一，且大多数倾向形成球状颗粒，使得包覆更完全。
在本发明的一种优选实施方式中，强酸溶液为HF溶液。
在本发明中，HF为氢氟酸。
在本发明的一种优选实施方式中，所述HF溶液的浓度为0.5-1.5M，优选为1M。
在步骤(d)中，采用HF刻蚀SiO2层，使得SiO2层在高分子保护剂的保护下，留下薄薄一层，作为缓冲层，与内部的硅核形成核壳结构，且与外部包覆的石墨烯层之间也具有空隙，从而为纳米硅核的体积膨胀预留了足够的空间，避免粉化及电极崩塌等现象的出现。
在本发明的一种优选实施方式中，HF溶液的浓度如为0.5M、0.6M、0.7M、0.8M、0.9M、1M、1.1M、1.2M、1.3M、1.4M或1.5M。
根据本发明的第二个方面，本发明提供了一种硅基负极活性材料，包括纳米硅，所述纳米硅从内至外依次包覆有二氧化硅层和石墨烯层，且纳米硅与二氧化硅层及二氧化硅层与石墨烯层之间均具有空隙。
本发明提供的硅基负极活性材料，通过在纳米硅核上依次包覆有二氧化硅层和石墨烯层，且纳米硅核与二氧化硅层及二氧化硅层与石墨烯层之间均具有空隙，使得本发明提供的硅基负极活性材料不仅能够有效缓冲纳米硅核在充放电过程中的体积变化，避免纳米硅核粉化及电极崩塌，而且石墨烯层与纳米硅核相互协同，有效提高硅基负极活性材料的导电性能和力学韧性。
在本发明的一种优选实施方式中，该硅基负极活性材料按照本发明提供的硅基负极活性材料的制备方法制备而成。
根据本发明的第三个方面，本发明提供了一种锂离子电池负极材料，包括本发明提供的硅基活性材料、粘合剂和导电剂。
本发明提供的锂离子电池负极材料通过采用本发明提供的硅基负极活性材料作为负极活性物质，有效提高了导电性能和循环性能。
在本发明的一种优选实施方式中，粘合剂选自聚偏氯乙烯、可溶性聚四氟乙烯、丁苯橡胶、羟丙基甲基纤维素、甲基纤维素、羧甲基纤维素、聚乙烯醇、丙烯腈共聚物、海藻酸钠、壳聚糖和壳聚糖衍生物中的至少一种。
在本发明的一种优选实施方式中，导电剂选自石墨、碳黑、乙炔黑、石墨烯、碳纤维和碳纳米管中的至少一种。
根据本发明的第三个方面，本发明提供了一种锂离子电池，该锂离子电池包括本发明提供的硅基负极活性材料或锂离子电池负极材料。
本发明提供的锂离子电池通过采用本发明提供的硅基负极活性材料作为负极活性物质，有效提高了锂离子电池的倍率性能和循环性能。
下面结合实施例和对比例对本发明提供的技术方案做进一步的描述。
实施例1
本实施例提供了一种硅基负极活性材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)将10g纳米硅粉(粒径100-200nm不等)搅拌分散到乙醇和水的混合溶液中，得到纳米硅分散液，其中乙醇和水的混合溶液中，乙醇和水的体积比为1:1。
(2)将2g PVP和80mL氨水加入纳米硅分散液中，混合均匀后，再逐滴加入200mlTEOS，而后室温搅拌反应1h，离心，干燥得到以纳米硅为核，二氧化硅为壳层的Si/SiO2复合材料粉末；
(3)将3g GO分散到浓度为75％的乙醇中，得到GO分散液；
(4)将97g Si/SiO2复合材料粉末加入到GO分散液中，搅拌12h，而后喷雾干燥，得到以氧化石墨烯为壳层，包覆Si/SiO2复合材料的Si/SiO2/GO复合材料粉末；
(5)将Si/SiO2/GO复合材料粉末在750℃下煅烧3h，得到Si/SiO2/Graphene复合材料粉末，其中，煅烧在H2/Ar混合气保护下进行，且H2与Ar的体积比为5:95；
(6)将1g Si/SiO2/Graphene复合材料粉末加入浓度为1M的HF溶液中，搅拌反应1.5h，而后水洗，干燥，即得到以纳米硅为核，从内至外依次包覆有二氧化硅层和石墨烯层，且纳米硅与二氧化硅层及二氧化硅层与石墨烯层之间均具有空隙的Si/void/SiO2/void/Graphene复合材料。
实施例2
本实施例提供了一种硅基负极活性材料的制备方法，本实施例与实施例1的不同之处在于，在步骤(b)中，PVP的质量为6g，TEOS为120mL。
实施例3
本实施例提供了一种硅基负极活性材料的制备方法，本实施例与实施例1的不同之处在于，在步骤(b)中，PVP的质量为3g，TEOS为150mL。
实施例4
本实施例提供了一种硅基负极活性材料的制备方法，本实施例与实施例1的不同之处在于，在步骤(b)中，PVP的质量为5g，TEOS为190mL。
实施例5
本实施例提供了一种硅基负极活性材料的制备方法，本实施例与实施例1的不同之处在于，在步骤(b)中，PVP的质量为4g，TEOS为180mL。
实施例6
本实施例提供了一种硅基负极活性材料的制备方法，本实施例与实施例5的不同之处在于，在步骤(c)中，取4g GO分散在乙醇溶液中，制成GO的分散液，且在步骤(d)中，取96g Si/SiO2复合材料加入到氧化石墨烯分散液中。
实施例7
本实施例提供了一种硅基负极活性材料的制备方法，本实施例与实施例5的不同之处在于，在步骤(c)中，取10g GO分散在乙醇溶液中，制成GO的分散液，且在步骤(d)中，取90g Si/SiO2复合材料加入到氧化石墨烯分散液中。
实施例8
本实施例提供了一种硅基负极活性材料的制备方法，本实施例与实施例5的不同之处在于，在步骤(c)中，取5g GO分散在乙醇溶液中，制成GO的分散液，且在步骤(d)中，取95g Si/SiO2复合材料加入到氧化石墨烯分散液中。
实施例9
本实施例提供了一种硅基负极活性材料的制备方法，本实施例与实施例5的不同之处在于，在步骤(c)中，取9g GO分散在乙醇溶液中，制成GO的分散液，且在步骤(d)中，取91g Si/SiO2复合材料加入到氧化石墨烯分散液中。
实施例10
本实施例提供了一种硅基负极活性材料的制备方法，本实施例与实施例5的不同之处在于，在步骤(c)中，取8g GO分散在乙醇溶液中，制成GO的分散液，且在步骤(d)中，取92g Si/SiO2复合材料加入到氧化石墨烯分散液中。
实施例11
本实施例提供了一种硅基负极活性材料的制备方法，本实施例与实施例10的不同之处在于，在步骤(b)中，PVP的加入量为0.5g。
实施例12
本实施例提供了一种硅基负极活性材料的制备方法，本实施例与实施例10的不同之处在于，在步骤(c)中，取1g GO分散在乙醇溶液中，制成GO的分散液，且在步骤(d)中，取99g Si/SiO2复合材料加入到氧化石墨烯分散液中。
对比例1
本对比例提供了一种硅基负极活性材料的制备方法，包括如下步骤：
(a)将10g纳米硅粉(粒径100-200nm不等)搅拌分散到乙醇和水的混合溶液中，得到纳米硅分散液，其中乙醇和水的混合溶液中，乙醇和水的体积比为1:1。
(b)将4g PVP和80mL氨水加入纳米硅分散液中，混合均匀后，再逐滴加入200mlTEOS，而后室温搅拌反应1h，离心，干燥得到以纳米硅为核，二氧化硅为壳层的Si/SiO2复合材料粉末；
(e)将Si/SiO2复合材料粉末在750℃下煅烧3h，得到Si/SiO2复合材料粉末，其中，煅烧在H2/Ar混合气保护下进行，且H2与Ar的体积比为5:95；
(f)将1g Si/SiO2复合材料粉末加入浓度为1M的HF溶液中，搅拌反应3h，而后水洗，干燥，即得到以纳米硅为核，包覆有二氧化硅层，且纳米硅与二氧化硅层之间具有空隙的Si/void/SiO2复合材料。
对比例2
本对比例提供了一种硅基负极活性材料的制备方法，本对比例与实施例10的不同之处在于，在步骤(b)中，未加入高分子保护剂，得到的硅基负极活性材料为以纳米硅为核，以石墨烯为壳层，且硅核和石墨烯层之间具有空隙的Si/void/Graphene复合材料。
对比例3
本对比例提供了一种硅基负极活性材料的制备方法，包括如下步骤：
(a)将10g纳米硅粉(粒径100-200nm不等)搅拌分散到乙醇和水的混合溶液中，得到纳米硅分散液，其中乙醇和水的混合溶液中，乙醇和水的体积比为1:1。
(b)将4g PVP和80mL氨水加入纳米硅分散液中，混合均匀后，再逐滴加入200mlTEOS，而后室温搅拌反应1h，离心，干燥得到以纳米硅为核，二氧化硅为壳层的Si/SiO2复合材料粉末；
(c)将8gPVDF分散到NMP(N-甲基吡咯烷酮)溶液中，得到PVDF分散液；
(d)将92g Si/SiO2复合材料粉末加入到PVDF分散液中，搅拌12h，而后真空干燥，得到以PVDF为壳层，包覆Si/SiO2复合材料的Si/SiO2/PVDF复合材料粉末；
(e)将Si/SiO2/PVDF复合材料粉末在750℃下煅烧3h，得到Si/SiO2/C复合材料粉末，其中，煅烧在H2/Ar混合气保护下进行，且H2与Ar的体积比为5:95；
(f)将1g Si/SiO2/C复合材料粉末加入浓度为1M的HF溶液中，搅拌反应3h，而后水洗，干燥，即得到以纳米硅为核，从内至外依次包覆有二氧化硅层和碳层，且纳米硅与二氧化硅层及二氧化硅层与碳层之间均具有空隙的Si/void/SiO2/void/C复合材料；
在本对比例中PVDF指的是聚偏氟乙烯，C指的是单质碳。
实施例13-24
实施例13-24分别提供了一种硅基负极活性材料，其分别由实施例1-12提供的硅基负极活性材料的制备方法制备得到。
对比例3-6
对比例3-6分别提供了一种硅基负极活性材料，其分别由对比例1-3提供的硅基负极活性材料的制备方法制备得到。
实施例25-36
实施例35-36分别提供了一种锂离子电池负极材料，分别采用实施例13-24提供的硅基负极活性材料、导电剂和粘结剂，且硅基负极活性材料、导电剂和粘结剂的质量比为70:20:10，其中导电剂为Super P，粘结剂为CMC和SBR的混合物。
对比例7-9
对比例7-9分别提供了一种锂离子电池负极材料，分别采用对比例3-6提供的硅基负极活性材料导电剂和粘结剂，且硅基负极活性材料、导电剂和粘结剂的质量比为70:20:10，其中导电剂为Super P，粘结剂为CMC和SBR的混合物。
实施例37-48
实施例37-48分别提供了一种锂离子电池，分别包括实施例25-36提供的锂离子电池负极材料，其制备方法包括如下步骤：
(m)将锂离子电池负极材料制浆料后，涂布于铜箔上成膜；
(n)将膜于60℃干燥1h，再150℃真空1h，裁片，得到锂离子电池负极片，将锂离子电池负极片转移至手套箱组装扣电，扣电的组成包括集流体、电极片、隔膜、电解液(商用硅碳电解液)和电池壳。
对比例10-12
对比例10-12分别提供了一种锂离子电池，分别包括对比例6-9提供的锂离子电池负极材料，其制备方法同实施例37-48，在此不再赘述。
试验例1
将实施例10提供的硅基负极活性材料进行拉曼光谱测试，结果如图1所示，其中520cm-1处对应的是Si的特征峰，D峰(1350cm-1)、G峰(1585cm-1)为石墨烯的特征峰。从图1可以看出，本发明实施例10提供的硅基负极活性材料含有石墨烯和大量Si原子。
试验例2
将实施例10提供的硅基负极活性材料进行SEM测试，结果如图2所示，从图2可以看出，石墨烯大的褶皱结构将Si/SiO2复合材料包覆在石墨烯内部，Si/SiO2复合材料与外部石墨烯之间存在巨大的空隙，从而为硅的膨胀提供足够的空间。
试验例3
将实施例37-48和对比例10-12提供的锂离子电池进行倍率性能和循环性能测试，结果如表1所示。
表1锂离子电池性能数据表
从表1可以看出，本发明实施例37-46提供的锂离子电池通过采用以纳米硅为核，从内至外依次包覆有二氧化硅层和石墨烯层，且纳米硅与二氧化硅层及二氧化硅层与石墨烯层之间均具有空隙的Si/void/SiO2/void/Graphene复合材料作为负极活性材料，不仅能够有效缓冲纳米硅核在充放电过程中的体积变化，避免纳米硅核粉化及电极崩塌，而且石墨烯层与纳米硅核相互协同，使得锂离子电池的倍率性能和循环性能显著提升。
从实施例37-46与对比例10的对比可以看出，采用在纳米硅核外依次包覆二氧化硅层外和石墨烯层的Si/void/SiO2/void/Graphene复合材料作为负极活性材料制成的锂离子电池，相对于采用以纳米硅为核，包覆有二氧化硅层，且纳米硅与二氧化硅层之间具有空隙的Si/void/SiO2复合材料为负极活性材料制成的锂离子电池，由于纳米硅与石墨烯相互协同，改善了硅基负极活性材料的导电性能和循环性能，从而显著提高了锂离子电池的倍率性能的循环性能。
从实施例37-46与对比例11的对比可以看出，采用在纳米硅核外依次包覆有二氧化硅层和石墨烯层的Si/void/SiO2/void/Graphene复合材料作为负极活性材料锂离子电池，相对于采用以纳米硅为核，包覆有石墨烯层，且纳米硅与石墨烯层之间具有空隙的Si/void/Graphene复合材料为负极活性材料的锂离子电池，由于在纳米硅核和石墨烯壳层之间设置有SiO2缓冲层，使得锂离子电池的循环性能和倍率性能显著提升。
从实施例37-46与对比例12的对比可以看出，在纳米硅核外依次包覆有二氧化硅层和石墨烯层的Si/void/SiO2/void/Graphene复合材料作为负极活性材料锂离子电池，相对于采用以纳米硅为核，依次包覆有二氧化硅层和碳层，且纳米硅与二氧化硅层基二氧化硅层和碳层之间均具有空隙的Si/void/SiO2/void/C复合材料为负极活性材料的锂离子电池，由于石墨烯与纳米硅的协同作用，使得锂离子电池的倍率性能和循环性能更加优异。
从实施例37-46与实施例47的对比可以看出，在制备硅基负极活性材料的过程中，当纳米硅粉和高分子保护剂的质量比为1:(0.2-0.6)时，所制成的硅基负极活性材料循环性能和导电性能更加优异。
从实施例37-46与实施例48的对比可以看出，在制备硅基负极活性材料的过程中，当氧化石墨烯与Si/SiO2复合材料的质量比为(3-10):(90-97)时，所制成的硅基负极活性材料的导电性能和循环性能更加优异。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种硅基负极活性材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(a)在纳米硅粉上包覆含有高分子保护剂的SiO2，得到以纳米硅为核，二氧化硅为壳层的Si/SiO2复合材料；
(b)在Si/SiO2复合材料上包覆氧化石墨烯，得到以氧化石墨烯为壳层，包覆Si/SiO2复合材料的Si/SiO2/GO复合材料；
(c)将Si/SiO2/GO复合材料进行煅烧，得到Si/SiO2/Graphene复合材料；
(d)采用强酸溶液刻蚀Si/SiO2/Graphene复合材料，得到以纳米硅为核，从内至外依次包覆有二氧化硅层和石墨烯层，且纳米硅与二氧化硅层及二氧化硅层与石墨烯层之间均具有空隙的Si/void/SiO2/void/Graphene复合材料。
2.根据权利要求1所述的硅基负极活性材料的制备方法，其特征在于，在步骤(a)中，先将纳米硅粉分散到溶液中，得到纳米硅分散液，再将高分子保护剂和碱性溶液加入纳米硅分散液中，混合均匀后，加入TEOS，反应，得到以纳米硅为核，二氧化硅为壳层的Si/SiO2复合材料；
优选地，在步骤(b)中，先将氧化石墨烯分散到溶液中，得到氧化石墨烯分散液，再将Si/SiO2复合材料加入到氧化石墨烯分散液中，得到以氧化石墨烯为壳层，包覆Si/SiO2复合材料的Si/SiO2/GO复合材料。
3.根据权利要求2所述的硅基负极活性材料的制备方法，其特征在于，纳米硅粉和高分子保护剂的质量比为1:0.2-0.6，优选为1：0.3-0.5；
优选地，所述纳米硅粉与所述TEOS的质量比为1：10-20，优选为1：15-20。
4.根据权利要求2所述的硅基负极活性材料的制备方法，其特征在于，高分子保护剂为PVP；
优选地，所述碱性溶液选自氨水、氢氧化钠或氢氧化钾溶液中的至少一种，优选为氨水；
优选地，所述强酸溶液为HF溶液；
优选地，所述HF溶液的浓度为0.5-1.5M，优选为1M；
优选地，Si/SiO2/Graphene复合材料与HF溶液的反应时间为0.5-2h，优选为1.5h。
5.根据权利要求1所述的硅基负极活性材料的制备方法，其特征在于，氧化石墨烯与Si/SiO2复合材料的质量比为3-10:90-97，优选为6-9：91-94。
6.根据权利要求1所述的硅基负极活性材料的制备方法，其特征在于，在步骤(b)中，将Si/SiO2复合材料加入到氧化石墨烯分散液中后，通过喷雾干燥得到氧化石墨烯包覆Si/SiO2复合材料的Si/SiO2/GO复合材料。
7.一种硅基负极活性材料，其特征在于，包括纳米硅，所述纳米硅从内至外依次包覆有二氧化硅层和石墨烯层，且所述纳米硅与所述二氧化硅层之间、及所述二氧化硅层与所述石墨烯层之间均具有空隙。
8.根据权利要求7所述的硅基负极活性材料，其特征在于，所述硅基负极活性材料根据权利要求1-6任一项所述的方法制备而成。
9.一种锂离子电池负极材料，其特征在于，包括权利要求7或8所述的硅基负极活性材料、粘合剂和导电剂；
优选地，所述粘合剂选自聚偏氯乙烯、可溶性聚四氟乙烯、丁苯橡胶、羟丙基甲基纤维素、甲基纤维素、羧甲基纤维素、聚乙烯醇、丙烯腈共聚物、海藻酸钠、壳聚糖和壳聚糖衍生物中的至少一种；
优选地，所述导电剂选自石墨、碳黑、乙炔黑、石墨烯、碳纤维和碳纳米管中的至少一种。
10.一种锂离子电池，其特征在于，包括权利要求7或8所述的硅基负极活性材料，或包括权利要求9所述的锂离子电池负极材料。
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Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109616623A (zh) * 2018-10-31 2019-04-12 深圳市德方纳米科技股份有限公司 一种硅基负极复合材料及其制备方法
CN109888228A (zh) * 2019-02-28 2019-06-14 蜂巢能源科技有限公司 锂离子电池的负极材料及其制备方法
CN110165165A (zh) * 2019-05-13 2019-08-23 湖北锂诺新能源科技有限公司 富锂镍钛钼氧化物正极材料、正极极片及其制备方法与锂电池
CN110828823A (zh) * 2019-11-19 2020-02-21 湖北理工学院 硼酸锰锂/碳复合材料的制备方法
CN111082036A (zh) * 2019-12-31 2020-04-28 桑顿新能源科技有限公司 氧化石墨烯包覆硅的负极浆料及其制备方法、锂离子电池负极和锂离子电池
CN111564611A (zh) * 2020-04-07 2020-08-21 河南电池研究院有限公司 硅氧碳复合材料、制备方法及锂电池材料
CN111864255A (zh) * 2019-04-28 2020-10-30 重庆市科学技术研究院 一种动力电池与电池云平台管理方法
CN112349890A (zh) * 2019-08-09 2021-02-09 中南大学 一种石墨烯@蛋黄-蛋壳硅碳复合材料及其制备和应用
CN112820870A (zh) * 2020-12-31 2021-05-18 齐鲁工业大学 Si@void@C嵌入三维多孔碳网负极材料及其制备与应用
CN112952054A (zh) * 2019-12-11 2021-06-11 新疆硅基新材料创新中心有限公司 一种硅基负极材料及制备方法、负极、锂离子电池
US11069885B2 (en) 2017-09-13 2021-07-20 Unifrax I Llc Silicon-based anode material for lithium ion battery
CN113184858A (zh) * 2021-04-27 2021-07-30 郑州市博卓科技有限公司 一种硅氧负极材料组成与其制备方法
CN113488624A (zh) * 2021-07-08 2021-10-08 中国恩菲工程技术有限公司 硅碳复合材料及其制备方法和应用
CN113921775A (zh) * 2021-08-02 2022-01-11 江苏杉元科技有限公司 一种采用SiO2与rGO多重包覆的硅基负极材料结构
CN114057199A (zh) * 2020-07-29 2022-02-18 Sk新技术株式会社 锂掺杂的硅基氧化物负极活性物质、其制备方法以及包含其的负极和二次电池
CN114122335A (zh) * 2020-08-27 2022-03-01 中国科学院福建物质结构研究所 一种硅碳复合材料及其制备方法和应用
CN114497551A (zh) * 2020-10-27 2022-05-13 山东海科创新研究院有限公司 一种硅碳复合材料及其制备方法、锂离子电池
CN115101732A (zh) * 2022-06-27 2022-09-23 深圳市德方纳米科技股份有限公司 复合硅基材料及其制备方法和应用
CN116081632A (zh) * 2023-01-03 2023-05-09 万华化学集团电池科技有限公司 一种掺镁氧化亚硅复合负极材料及其制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150028263A1 (en) * 2013-07-26 2015-01-29 Yanbo Wang Methods for mass-producing silicon nano powder and graphene-doped silicon nano powder
CN104953122A (zh) * 2015-06-30 2015-09-30 深圳清华大学研究院 纳米硅碳复合负极材料和制备方法及其锂离子电池
CN105006549A (zh) * 2014-07-20 2015-10-28 中南大学 一种碳硅复合锂离子电池负极材料及其制备方法
CN105870410A (zh) * 2016-04-13 2016-08-17 中南大学 一种锂离子电池用硅/碳/空腔/碳复合材料及其制备方法和应用
CN106887569A (zh) * 2017-02-22 2017-06-23 上海杉杉科技有限公司 一种新型结构石墨烯包覆硅纳米颗粒及其制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150028263A1 (en) * 2013-07-26 2015-01-29 Yanbo Wang Methods for mass-producing silicon nano powder and graphene-doped silicon nano powder
CN105006549A (zh) * 2014-07-20 2015-10-28 中南大学 一种碳硅复合锂离子电池负极材料及其制备方法
CN104953122A (zh) * 2015-06-30 2015-09-30 深圳清华大学研究院 纳米硅碳复合负极材料和制备方法及其锂离子电池
CN105870410A (zh) * 2016-04-13 2016-08-17 中南大学 一种锂离子电池用硅/碳/空腔/碳复合材料及其制备方法和应用
CN106887569A (zh) * 2017-02-22 2017-06-23 上海杉杉科技有限公司 一种新型结构石墨烯包覆硅纳米颗粒及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
L. Y. YANG等: ""Dual yolk-shell structure of carbon and silica-coated silicon for highperformance lithium-ion batteries"", 《SCIENTIFIC REPORTS》 *

Cited By (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11652201B2 (en) 2017-09-13 2023-05-16 Unifrax I Llc Silicon-based anode material for lithium ion battery
US11069885B2 (en) 2017-09-13 2021-07-20 Unifrax I Llc Silicon-based anode material for lithium ion battery
CN109616623A (zh) * 2018-10-31 2019-04-12 深圳市德方纳米科技股份有限公司 一种硅基负极复合材料及其制备方法
CN109888228A (zh) * 2019-02-28 2019-06-14 蜂巢能源科技有限公司 锂离子电池的负极材料及其制备方法
CN111864255A (zh) * 2019-04-28 2020-10-30 重庆市科学技术研究院 一种动力电池与电池云平台管理方法
CN110165165A (zh) * 2019-05-13 2019-08-23 湖北锂诺新能源科技有限公司 富锂镍钛钼氧化物正极材料、正极极片及其制备方法与锂电池
CN112349890B (zh) * 2019-08-09 2022-02-11 中南大学 一种石墨烯@蛋黄-蛋壳硅碳复合材料及其制备和应用
CN112349890A (zh) * 2019-08-09 2021-02-09 中南大学 一种石墨烯@蛋黄-蛋壳硅碳复合材料及其制备和应用
CN110828823A (zh) * 2019-11-19 2020-02-21 湖北理工学院 硼酸锰锂/碳复合材料的制备方法
CN112952054A (zh) * 2019-12-11 2021-06-11 新疆硅基新材料创新中心有限公司 一种硅基负极材料及制备方法、负极、锂离子电池
CN111082036B (zh) * 2019-12-31 2021-01-12 桑顿新能源科技有限公司 氧化石墨烯包覆硅的负极浆料及其制备方法、锂离子电池负极和锂离子电池
CN111082036A (zh) * 2019-12-31 2020-04-28 桑顿新能源科技有限公司 氧化石墨烯包覆硅的负极浆料及其制备方法、锂离子电池负极和锂离子电池
CN111564611A (zh) * 2020-04-07 2020-08-21 河南电池研究院有限公司 硅氧碳复合材料、制备方法及锂电池材料
CN114057199A (zh) * 2020-07-29 2022-02-18 Sk新技术株式会社 锂掺杂的硅基氧化物负极活性物质、其制备方法以及包含其的负极和二次电池
CN114122335A (zh) * 2020-08-27 2022-03-01 中国科学院福建物质结构研究所 一种硅碳复合材料及其制备方法和应用
CN114122335B (zh) * 2020-08-27 2023-07-25 中国科学院福建物质结构研究所 一种硅碳复合材料及其制备方法和应用
CN114497551A (zh) * 2020-10-27 2022-05-13 山东海科创新研究院有限公司 一种硅碳复合材料及其制备方法、锂离子电池
CN114497551B (zh) * 2020-10-27 2024-04-09 山东海科创新研究院有限公司 一种硅碳复合材料及其制备方法、锂离子电池
CN112820870B (zh) * 2020-12-31 2021-11-23 齐鲁工业大学 Si@void@C嵌入三维多孔碳网负极材料及其制备与应用
CN112820870A (zh) * 2020-12-31 2021-05-18 齐鲁工业大学 Si@void@C嵌入三维多孔碳网负极材料及其制备与应用
CN113184858A (zh) * 2021-04-27 2021-07-30 郑州市博卓科技有限公司 一种硅氧负极材料组成与其制备方法
CN113488624A (zh) * 2021-07-08 2021-10-08 中国恩菲工程技术有限公司 硅碳复合材料及其制备方法和应用
CN113921775A (zh) * 2021-08-02 2022-01-11 江苏杉元科技有限公司 一种采用SiO2与rGO多重包覆的硅基负极材料结构
CN115101732A (zh) * 2022-06-27 2022-09-23 深圳市德方纳米科技股份有限公司 复合硅基材料及其制备方法和应用
CN116081632A (zh) * 2023-01-03 2023-05-09 万华化学集团电池科技有限公司 一种掺镁氧化亚硅复合负极材料及其制备方法

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