CN109494360A - 一种氧化亚硅复合材料及其制备方法 - Google Patents
一种氧化亚硅复合材料及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109494360A CN109494360A CN201811260202.4A CN201811260202A CN109494360A CN 109494360 A CN109494360 A CN 109494360A CN 201811260202 A CN201811260202 A CN 201811260202A CN 109494360 A CN109494360 A CN 109494360A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- sio
- preparation
- carbon
- composite material
- sub
- 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.)
- Granted
Links
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 61
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 24
- LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N silicon monoxide Chemical compound [Si-]#[O+] LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 title abstract 14
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- 229920000128 polypyrrole Polymers 0.000 claims abstract description 21
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 18
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 17
- 229910021385 hard carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
- 239000006258 conductive agent Substances 0.000 claims abstract description 15
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 claims abstract description 10
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims abstract description 10
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 33
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 33
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 14
- 238000005253 cladding Methods 0.000 claims description 12
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 12
- 150000003233 pyrroles Chemical class 0.000 claims description 9
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 6
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 5
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 claims description 4
- 229920000620 organic polymer Polymers 0.000 claims description 4
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 claims description 4
- 239000002296 pyrolytic carbon Substances 0.000 claims description 4
- 239000002134 carbon nanofiber Substances 0.000 claims description 3
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 claims description 3
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000003273 ketjen black Substances 0.000 claims description 3
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229920002239 polyacrylonitrile Polymers 0.000 claims description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 3
- KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 2-methoxy-6-methylphenol Chemical compound [CH]OC1=CC=CC([CH])=C1O KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910021578 Iron(III) chloride Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229960000935 dehydrated alcohol Drugs 0.000 claims description 2
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 claims description 2
- RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K iron trichloride Chemical compound Cl[Fe](Cl)Cl RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 2
- VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-M perchlorate Inorganic materials [O-]Cl(=O)(=O)=O VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N perchloric acid Chemical compound OCl(=O)(=O)=O VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 claims description 2
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 claims description 2
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 claims description 2
- 238000004321 preservation Methods 0.000 claims description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000002023 wood Substances 0.000 claims description 2
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 claims 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims 1
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims 1
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229920001596 poly (chlorostyrenes) Polymers 0.000 claims 1
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 7
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 abstract description 5
- 238000007599 discharging Methods 0.000 abstract description 4
- 239000000956 alloy Substances 0.000 abstract description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- KAESVJOAVNADME-UHFFFAOYSA-N Pyrrole Chemical compound C=1C=CNC=1 KAESVJOAVNADME-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 abstract 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 abstract 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 6
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 4
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 4
- 230000004087 circulation Effects 0.000 description 3
- 229920001940 conductive polymer Polymers 0.000 description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 3
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 3
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 3
- 239000002210 silicon-based material Substances 0.000 description 3
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 2
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000002322 conducting polymer Substances 0.000 description 2
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- PAZHGORSDKKUPI-UHFFFAOYSA-N lithium metasilicate Chemical compound [Li+].[Li+].[O-][Si]([O-])=O PAZHGORSDKKUPI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052912 lithium silicate Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007773 negative electrode material Substances 0.000 description 2
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 2
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- 206010011224 Cough Diseases 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000009831 deintercalation Methods 0.000 description 1
- 238000002242 deionisation method Methods 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 229960004756 ethanol Drugs 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 1
- 238000011031 large-scale manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000009766 low-temperature sintering Methods 0.000 description 1
- XZWYZXLIPXDOLR-UHFFFAOYSA-N metformin Chemical compound CN(C)C(=N)NC(N)=N XZWYZXLIPXDOLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 1
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
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
-
- 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
-
- 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)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
- Silicon Compounds (AREA)
Abstract
本发明公开了一种氧化亚硅复合材料及其制备方法,将SiO与碳源混合,经过两次煅烧制得包覆硬碳材料的SiO/C复合材料;将链状导电剂、SiO/C复合材料在吡咯的溶液中混合,加入氧化剂制得氧化亚硅复合材料。在氧化亚硅材料上包覆硬碳和弹性高分子材料聚吡咯(PPy),该双包覆层能有效抑制合金及去合金化过程中的体积膨胀,同时通过链状导电剂为桥梁进一步提高SiO的导电性,保证了充放电时Li+的快速脱嵌,从而提高了锂离子电池的高倍率性能和循环性能。
Description
技术领域
本发明属于电池材料领域,具体涉及一种氧化亚硅复合材料及其制备方法,还涉及氧化亚硅复合材料在用于制备锂离子电池中的应用。
背景技术
目前商业化锂离子电池的负极材料主要是石墨,石墨实际比容量已经达到365mAh/g(理论比容量为372mAh/g),锂离子电池的能量密度很难有得到较大的提升,尤其是电动汽车的续航里程要求对锂离子电池高能量密度的需求更加迫切,所以研究者将目光转移到与碳元素同族的硅材料上。SiO比Si材料更小的体积变化, SiO理论比容量为2600mAh/g,是石墨容量6倍之多,认为是非常具备潜力的下一代锂离子电池复合材料之一。
虽然SiO材料优势显著,但其缺陷也十分明显。SiO电导率低(室温下<10-12S/cm),几乎为绝缘材料。目前工业SiO首次库伦效率为50%左右,20次充放电后,容量仅为500 mAh/g,电池体积膨胀,循环性能较差。
发明内容
针对上述不足,本发明提供了一种氧化亚硅复合材料,在氧化亚硅材料上包覆硬碳和弹性高分子材料聚吡咯(PPy),该双包覆层能有效抑制合金及去合金化过程中的体积膨胀,同时通过链状导电剂为桥梁进一步提高SiO的导电性,保证了充放电时Li+的快速脱嵌,从而提高了锂离子电池的高倍率性能和循环性能。
为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案:
一种氧化亚硅复合材料的制备方法,包括以下步骤:
a、SiO/C的制备:将SiO与碳源混合,经过两次煅烧制得包覆硬碳材料的SiO/C复合材料;
b、将链状导电剂、SiO/C复合材料在Py(吡咯)的溶液中混合,加入氧化剂制得氧化亚硅复合材料。所述步骤b的具体步骤为加入氧化剂后,再经过离心、洗涤、干燥制得导电剂为桥梁硬碳和聚合物高分子双包覆的氧化亚硅复合材料,其中,加入氧化剂的过程优选为缓缓加入,使其充分反应。
本发明制得的氧化亚硅复合材料为导电剂为桥梁的硬碳及弹性高分子材料PPy双包覆的SiO/C-PPy复合材料,通过这种双包覆的结构能有效抑制合金和去合金化过程中的体积膨胀,同时导电剂作为桥梁进一步改善SiO的导电性,保证充放电时Li+的快速脱嵌,从而提高锂离子电池的高倍率性能和循环性能。
进一步的,在步骤a中,所述SiO和碳源的摩尔比为1:(0.01~0.1),所述的碳源为树脂碳、有机聚合物热解碳中的至少一种,其中,所述树脂碳为酚醛树脂、环氧树脂、聚糖醇中的至少一种,所述有机聚合物热解碳为聚乙烯醇(PVA)、聚氯乙烯(PVC)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚丙烯腈(PAN)中的至少一种。
进一步的,所述的两次煅烧具体步骤为将SiO与碳源混合后,首先在惰性气氛中100~350℃保温2~8h进行低温烧结排焦,得到碳包覆氧化亚硅材料前驱体,然后在900~1200℃惰性气氛中煅烧8~12h进行高温碳化,冷却得到硬碳包覆的SiO/C复合材料,将其进行破碎后待用。
优选的,所述链状导电剂为Super P、碳纳米管、科琴黑、碳纳米纤维一种或两种以上组成,链状导电剂作为桥梁使活性物中硬碳与导电聚合物外的导电网络相连,所述SiO/C复合材料和链状导电剂的摩尔比为1:(0.01~0.1),从而进一步提高材料的导电性。
优选的,所述SiO/C复合材料和所述Py中碳的摩尔比为1:(0.01~0.1)。
优选的,所述吡咯的溶液的质量分数为5%~10%,所述吡咯的溶液其溶剂为去离子水、无水乙醇、乙二醇、丙酮、二甲基甲酰胺、醚中的一种或两种以上组成。
优选的,在步骤b中,用化学氧化法制备聚吡咯包覆的氧化亚硅复合材料SiO/C-PPy,所述吡咯和所述氧化剂进行反应,其反应的电子摩尔比为(0.5~1):1,所述氧化剂为(NH4)S2O8 、H2O2 、FeCl3、高氯酸盐中的一种或两种以上的组合,
本发明的另一个目的在于提供一种氧化亚硅复合材料。
本发明的第三个目的在于提供氧化亚硅复合材料在用于制备锂离子电池中的应用。
与现有技术相比,本发明创造性的将SiO材料进行硬碳和弹性高分子材料PPy的双包覆,弹性高分子材料PPy具有弹性,能有效抑制氧化亚硅的体积膨胀又能同时减少电解液的消耗,防止形成不可逆的偏硅酸锂相,提高首次库伦效率;同时包覆的硬碳具有比PPy更优异的电导率,链状导电剂将内部的SiO/C与外部导电网络有效连接起来进一步改善材料的导电性,采用该复合材料作为负极材料制得的锂离子电池具有高导电性和高循环性能。
附图说明
图1为本发明实施例1制得的氧化亚硅复合材料的TEM图;
图2为本发明实施例1制得的氧化亚硅复合材料在不同电流密度下充放电曲线;
图3为本发明实施例1制得的氧化亚硅复合材料的在1C电流密度下的循环曲线。
具体实施方式
下面通过具体的实施例对本发明的技术方案作进一步清楚完整的说明。
实施例1
本实施例中氧化亚硅复合材料的制备方法按照以下步骤进行:
a、SiO/C复合材料的制备:将SiO与PVDF按照摩尔比1:0.1进行混合,300℃惰性气氛中保温4h,在1200℃惰性气氛下煅烧12h,冷却,得到包覆硬碳材料的SiO/C复合材料;
b、将0.15g Super P、4g SiO/C复合材料与质量分数为10%的Py的水溶液5mL混合,搅拌12h,以1滴/秒的速度缓缓的加入H2O2溶剂,Py和H2O2反应的电子摩尔比为1:1,经离心、洗涤、干燥,得到氧化亚硅复合材料SiO/C-PPy材料。
实施例2
本实施例中氧化亚硅复合材料的制备方法按照以下步骤进行:
a、SiO/C复合材料的制备:将SiO与PVA按照摩尔比1:0.1混合,350℃惰性气氛中保温2h,在1000℃惰性气氛下煅烧10h,冷却,得到包覆硬碳材料的SiO/C复合材料;
b、将0.1g 碳纳米管、4g SiO/C复合材料与质量分数为5%的Py的二甲基酰胺溶液10mL混合,搅拌12h,以1滴/秒的速度缓缓的加入FeCl3溶剂,Py和氧化剂的摩尔质量比为0.5:1,经离心、洗涤、干燥,得到氧化亚硅复合材料SiO/C-PPy材料。
实施例3
本实施例中氧化亚硅复合材料的制备方法按照以下步骤进行:
a、SiO/C复合材料的制备:将SiO与PVC按照摩尔比1:0.01混合,100℃惰性气氛中保温8h,在1200℃惰性气氛下煅烧12h,冷却,得到包覆硬碳材料的SiO/C复合材料;
b、将0.07g科琴黑、4g SiO/C复合材料与质量分数为8%的Py的丙酮溶液5mL混合,搅拌12h,以1滴/秒的速度缓缓的加入(NH4)S2O8溶剂,Py和(NH4)S2O8反应的电子摩尔比为1:1,经离心、洗涤、干燥,得到氧化亚硅复合材料SiO/C-PPy材料。
实施例4
本实施例中氧化亚硅复合材料的制备方法按照以下步骤进行:
a、SiO/C复合材料的制备:将SiO与聚糖醇按照摩尔比1:0.05混合,300℃惰性气氛中保温4h,在900℃惰性气氛下煅烧12h,冷却,得到包覆硬碳材料的SiO/C复合材料;
b、将0.15g碳纳米纤维、4g SiO/C复合材料与质量分数为10%的Py的乙醇溶液 15mL混合,搅拌12h,以1滴/秒的速度缓缓的加入H2O2溶剂,Py和H2O2反应的电子摩尔比为0.5:1,经离心、洗涤、干燥,得到氧化亚硅复合材料SiO/C-PPy材料。
将实施例1中的制得氧化亚硅复合材料SiO/C-PPy材料进行相关表征,同时对实施例1~5得到氧化亚硅复合材料SiO/C-PPy材料进行电性能测试,0.1C下首效及1C下充放电50次后,其容量保持率(%)如下表:
实施例 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 |
首效% | 88 | 76 | 82 | 85 |
容量保持率/% | 94.08 | 93.87 | 94.49 | 94.21 |
由上表可知,采用本发明提出的一种高导电性高循环性能的氧化亚硅复合材料的制备方法得到SiO/C-PPy材料,具有良好的循环稳定性,适于大规模生产使用。
图1为实施例1合成氧化亚硅复合材料的TEM图,从图中可以看出导电聚合物聚吡咯包覆在SiO/C外层,链状导电剂一边连接着包覆硬碳材料的SiO/C,一边连接着导电聚合聚吡咯外部。这种结构能有效的防止生成偏硅酸锂相,提高首次库伦效率;有利于提高电导率从而提高倍率性能;还能避免充放电过程体积膨胀,提高循环性能。
图2为实施例1合成氧化亚硅复合材料的0.1C、0.2C、1C、2C不同倍率下充放电曲线图,从图可以看出在0.1C倍率下,容量在1737.07mAh/g,0.2C倍率下,容量在1709.08mAh/g,1C倍率下,容量在1608.22mAh/g,2C倍率下,容量在1556.71mAh/g。
图3为实施例1合成氧化亚硅复合材料的循环曲线图,从图可以看出在1C倍率下,在经历了500周循环后容量保持率仍维持在94.08%,说明经过氧化亚硅复合材料具有良好的循环稳定性。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种氧化亚硅复合材料的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
a、SiO/C的制备:将SiO与碳源混合,经过两次煅烧制得包覆硬碳材料的SiO/C复合材料;
b、将链状导电剂、SiO/C复合材料在吡咯的溶液中混合,加入氧化剂制得氧化亚硅复合材料。
2.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于:在步骤a中,所述SiO和碳源的摩尔比为1:(0.01~0.1),所述的碳源为树脂碳、有机聚合物热解碳中的至少一种,其中,所述树脂碳为酚醛树脂、环氧树脂、聚糖醇中的至少一种,所述有机聚合物热解碳为聚乙烯醇、聚氯乙烯、聚偏氟乙烯、聚丙烯腈中的至少一种。
3.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述的两次煅烧的具体步骤为将SiO与碳源混合后,首先在惰性气氛中100~350℃保温2~8h,然后在900~1200℃惰性气氛中煅烧8~12h后,冷却得到硬碳包覆的SiO/C复合材料。
4.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述SiO/C复合材料和链状导电剂的摩尔比为1:(0.01~0.2),所述链状导电剂为Super P、碳纳米管、科琴黑、碳纳米纤维中的一种或两种以上组成。
5.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述SiO/C复合材料和所述吡咯中碳的摩尔比为1:(0.01~0.1)。
6.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述吡咯的溶液其质量分数为5%~10%,所述吡咯的溶液其溶剂为去离子水、无水乙醇、乙二醇、丙酮、二甲基甲酰胺、醚中的一种或两种以上组成。
7.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于:在步骤b中,所述吡咯和所述氧化剂进行化学氧化反应得到聚吡咯,其反应的电子摩尔比为(0.5~1):1,所述氧化剂为(NH4)S2O8 、H2O2 、FeCl3、高氯酸盐中的一种或两种以上的组合。
8.如权利要求1~7任一项所述的制备方法制得的氧化亚硅复合材料。
9.一种权利要求8所述的氧化亚硅复合材料在用于制备锂离子电池中的应用。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201811260202.4A CN109494360B (zh) | 2018-10-26 | 2018-10-26 | 一种氧化亚硅复合材料及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201811260202.4A CN109494360B (zh) | 2018-10-26 | 2018-10-26 | 一种氧化亚硅复合材料及其制备方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN109494360A true CN109494360A (zh) | 2019-03-19 |
CN109494360B CN109494360B (zh) | 2021-12-14 |
Family
ID=65692679
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201811260202.4A Active CN109494360B (zh) | 2018-10-26 | 2018-10-26 | 一种氧化亚硅复合材料及其制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN109494360B (zh) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110335999A (zh) * | 2019-06-19 | 2019-10-15 | 合肥国轩高科动力能源有限公司 | 氮锌共掺杂碳包覆氧化亚硅复合材料及其制备方法和应用 |
CN110635129A (zh) * | 2019-08-21 | 2019-12-31 | 合肥国轩高科动力能源有限公司 | 一种新型SiO/C/Cu复合材料的制备方法及应用 |
CN110828786A (zh) * | 2019-10-09 | 2020-02-21 | 兰溪致德新能源材料有限公司 | 长循环氧化亚硅/碳复合负极材料的制备方法 |
CN112652815A (zh) * | 2021-01-25 | 2021-04-13 | 郑州中科新兴产业技术研究院 | 一种低内阻全固态电池及制备方法 |
CN113594444A (zh) * | 2021-07-29 | 2021-11-02 | 溧阳紫宸新材料科技有限公司 | 一种具有混合晶相的硅氧负极材料及其制备方法和应用 |
Citations (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013085509A1 (en) * | 2011-12-07 | 2013-06-13 | CNano Technology Limited | Electrode composition for li ion battery |
CN103647056A (zh) * | 2013-11-29 | 2014-03-19 | 深圳市贝特瑞新能源材料股份有限公司 | 一种SiOX基复合负极材料、制备方法及电池 |
CN103682353A (zh) * | 2012-09-12 | 2014-03-26 | 苏州宝时得电动工具有限公司 | 电极复合材料及其制备方法、正极、具有该正极的电池 |
US20140332731A1 (en) * | 2012-04-02 | 2014-11-13 | CNano Technology Limited | Electrode Composition for Battery |
CN104518209A (zh) * | 2014-12-09 | 2015-04-15 | 江西正拓新能源科技股份有限公司 | 一种锂离子电池硅复合材料及其制备方法 |
CN104716320A (zh) * | 2015-03-10 | 2015-06-17 | 中国科学院过程工程研究所 | 一种复合材料包覆的磷酸铁锂、其制备方法及锂离子电池 |
CN104362293B (zh) * | 2014-12-05 | 2017-05-17 | 上海空间电源研究所 | 一种具有多级结构的含硫正极材料、其制备方法及其用途 |
CN107658455A (zh) * | 2017-09-24 | 2018-02-02 | 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及其制备方法 |
CN107863497A (zh) * | 2017-09-11 | 2018-03-30 | 深圳市比克动力电池有限公司 | 锂离子电池硅负极材料及其制备方法和应用 |
CN108054368A (zh) * | 2017-12-12 | 2018-05-18 | 深圳市贝特瑞新能源材料股份有限公司 | 一种硅基负极材料、其制备方法及在锂离子电池的用途 |
US20180159131A1 (en) * | 2015-06-12 | 2018-06-07 | Lg Chem, Ltd. | Positive electrode material mixture and secondary battery including the same |
CN108321368A (zh) * | 2017-12-28 | 2018-07-24 | 合肥国轩高科动力能源有限公司 | 一种聚合物包覆硅/偏硅酸锂负极材料及其制备方法 |
CN108336317A (zh) * | 2017-12-12 | 2018-07-27 | 浙江天能能源科技股份有限公司 | 一种锂离子电池用硅碳复合材料及其制备方法 |
CN108400293A (zh) * | 2018-01-26 | 2018-08-14 | 合肥国轩高科动力能源有限公司 | 一种氮掺杂碳包覆硅纳米材料及其制备方法和应用 |
CN108682824A (zh) * | 2018-05-31 | 2018-10-19 | 深圳市贝特瑞新能源材料股份有限公司 | 一种锂离子电池用复合负极材料、其制备方法及在锂离子电池中的用途 |
-
2018
- 2018-10-26 CN CN201811260202.4A patent/CN109494360B/zh active Active
Patent Citations (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013085509A1 (en) * | 2011-12-07 | 2013-06-13 | CNano Technology Limited | Electrode composition for li ion battery |
US20140332731A1 (en) * | 2012-04-02 | 2014-11-13 | CNano Technology Limited | Electrode Composition for Battery |
CN103682353A (zh) * | 2012-09-12 | 2014-03-26 | 苏州宝时得电动工具有限公司 | 电极复合材料及其制备方法、正极、具有该正极的电池 |
CN103647056A (zh) * | 2013-11-29 | 2014-03-19 | 深圳市贝特瑞新能源材料股份有限公司 | 一种SiOX基复合负极材料、制备方法及电池 |
CN104362293B (zh) * | 2014-12-05 | 2017-05-17 | 上海空间电源研究所 | 一种具有多级结构的含硫正极材料、其制备方法及其用途 |
CN104518209A (zh) * | 2014-12-09 | 2015-04-15 | 江西正拓新能源科技股份有限公司 | 一种锂离子电池硅复合材料及其制备方法 |
CN104716320A (zh) * | 2015-03-10 | 2015-06-17 | 中国科学院过程工程研究所 | 一种复合材料包覆的磷酸铁锂、其制备方法及锂离子电池 |
US20180159131A1 (en) * | 2015-06-12 | 2018-06-07 | Lg Chem, Ltd. | Positive electrode material mixture and secondary battery including the same |
CN107863497A (zh) * | 2017-09-11 | 2018-03-30 | 深圳市比克动力电池有限公司 | 锂离子电池硅负极材料及其制备方法和应用 |
CN107658455A (zh) * | 2017-09-24 | 2018-02-02 | 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及其制备方法 |
CN108054368A (zh) * | 2017-12-12 | 2018-05-18 | 深圳市贝特瑞新能源材料股份有限公司 | 一种硅基负极材料、其制备方法及在锂离子电池的用途 |
CN108336317A (zh) * | 2017-12-12 | 2018-07-27 | 浙江天能能源科技股份有限公司 | 一种锂离子电池用硅碳复合材料及其制备方法 |
CN108321368A (zh) * | 2017-12-28 | 2018-07-24 | 合肥国轩高科动力能源有限公司 | 一种聚合物包覆硅/偏硅酸锂负极材料及其制备方法 |
CN108400293A (zh) * | 2018-01-26 | 2018-08-14 | 合肥国轩高科动力能源有限公司 | 一种氮掺杂碳包覆硅纳米材料及其制备方法和应用 |
CN108682824A (zh) * | 2018-05-31 | 2018-10-19 | 深圳市贝特瑞新能源材料股份有限公司 | 一种锂离子电池用复合负极材料、其制备方法及在锂离子电池中的用途 |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110335999A (zh) * | 2019-06-19 | 2019-10-15 | 合肥国轩高科动力能源有限公司 | 氮锌共掺杂碳包覆氧化亚硅复合材料及其制备方法和应用 |
CN110635129A (zh) * | 2019-08-21 | 2019-12-31 | 合肥国轩高科动力能源有限公司 | 一种新型SiO/C/Cu复合材料的制备方法及应用 |
CN110635129B (zh) * | 2019-08-21 | 2022-08-09 | 合肥国轩高科动力能源有限公司 | 一种硅基复合材料的制备方法及应用 |
CN110828786A (zh) * | 2019-10-09 | 2020-02-21 | 兰溪致德新能源材料有限公司 | 长循环氧化亚硅/碳复合负极材料的制备方法 |
CN110828786B (zh) * | 2019-10-09 | 2021-08-06 | 兰溪致德新能源材料有限公司 | 长循环氧化亚硅/碳复合负极材料的制备方法 |
CN112652815A (zh) * | 2021-01-25 | 2021-04-13 | 郑州中科新兴产业技术研究院 | 一种低内阻全固态电池及制备方法 |
CN112652815B (zh) * | 2021-01-25 | 2021-10-29 | 郑州中科新兴产业技术研究院 | 一种低内阻全固态电池及制备方法 |
CN113594444A (zh) * | 2021-07-29 | 2021-11-02 | 溧阳紫宸新材料科技有限公司 | 一种具有混合晶相的硅氧负极材料及其制备方法和应用 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN109494360B (zh) | 2021-12-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109494360A (zh) | 一种氧化亚硅复合材料及其制备方法 | |
US10770720B2 (en) | Composite negative electrode material and method for preparing composite negative electrode material, negative electrode plate of lithium ion secondary battery, and lithium ion secondary battery | |
CN111675208B (zh) | 一种硫-氮掺杂空心碳纳米管复合材料及其制备方法和应用 | |
CN105742575B (zh) | 一种原位明胶‑聚乙烯醇交联碳化制备锂离子电池多孔硅负极的方法 | |
CN105460917B (zh) | 一种具有分级结构的氮掺杂碳纳米管及制备方法 | |
CN106450192A (zh) | 一种锂离子电池用硅碳复合材料及其制备方法和应用 | |
CN110085813B (zh) | 一种硬碳复合材料及其制备方法 | |
CN107342405B (zh) | 一种MoS2-xOx/碳负极材料及其制备方法 | |
CN106099062A (zh) | 双包覆硅基复合材料Si@C@TiO2及其制备方法 | |
CN106981644A (zh) | 一种基于生物质的多孔碳/硫复合材料制备方法及其应用 | |
CN104966812A (zh) | 三维多孔类石墨烯负载二硫化钼复合材料及制备方法 | |
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 | |
CN107394135A (zh) | 一种石墨烯基复合负极材料及其制备方法 | |
CN108199014B (zh) | 一种多孔氮掺杂碳/Fe2O3/石墨烯泡沫柔性复合材料、制备方法及其应用 | |
CN103855431A (zh) | 一种提高锂离子电池循环性能的化成方法 | |
CN109713279A (zh) | 泡沫铜氧化物基的锂离子电池负极材料的制备方法 | |
CN107507963A (zh) | 一种石墨烯包覆人造石墨负极材料的制备方法 | |
CN105280889B (zh) | 一种锂离子电池硅复合负极材料及其制备方法 | |
CN109755483A (zh) | 一种锂离子电池硅碳负极材料的制备方法及应用 | |
CN105870496A (zh) | 一种用于锂离子电池负极材料的豆荚状硅@非晶炭@石墨烯纳米卷复合材料 | |
CN105161690B (zh) | 通过掺杂石墨烯和二氧化钛提高二硫化钼充放电循环能力的方法 | |
CN105047914B (zh) | 一种锂离子电池负极材料二硫化钼/碳及其制备方法 | |
CN111646510A (zh) | 高倍率钛铌氧化物微球及其制备方法和应用 | |
CN114792788A (zh) | 一种钠离子全电池及其制备方法 | |
CN106356513B (zh) | 一种具有三明治结构的导电聚合物/硫复合正极材料的制备方法 |
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 | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |