CN112652757B - 一种改性硅碳负极材料及其制备方法与应用 - Google Patents
一种改性硅碳负极材料及其制备方法与应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112652757B CN112652757B CN202011538533.7A CN202011538533A CN112652757B CN 112652757 B CN112652757 B CN 112652757B CN 202011538533 A CN202011538533 A CN 202011538533A CN 112652757 B CN112652757 B CN 112652757B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- negative electrode
- lithium
- electrode material
- silicon
- carbon negative
- 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.)
- Active
Links
- HMDDXIMCDZRSNE-UHFFFAOYSA-N [C].[Si] Chemical class [C].[Si] HMDDXIMCDZRSNE-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 85
- 239000007773 negative electrode material Substances 0.000 title claims abstract description 80
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 38
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 87
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 83
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 64
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 48
- -1 lithium alkoxide Chemical class 0.000 claims abstract description 35
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 34
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 26
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 20
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 20
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 20
- 238000004729 solvothermal method Methods 0.000 claims abstract description 17
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims abstract description 17
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 15
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 14
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 11
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 32
- RHQDFWAXVIIEBN-UHFFFAOYSA-N Trifluoroethanol Chemical compound OCC(F)(F)F RHQDFWAXVIIEBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- PSQZJKGXDGNDFP-UHFFFAOYSA-N 2,2,3,3,3-pentafluoropropan-1-ol Chemical compound OCC(F)(F)C(F)(F)F PSQZJKGXDGNDFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- BYEAHWXPCBROCE-UHFFFAOYSA-N 1,1,1,3,3,3-hexafluoropropan-2-ol Chemical compound FC(F)(F)C(O)C(F)(F)F BYEAHWXPCBROCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- YIHRGKXNJGKSOT-UHFFFAOYSA-N 1,1,2,2,3,3-hexafluorobutan-1-ol Chemical compound CC(F)(F)C(F)(F)C(O)(F)F YIHRGKXNJGKSOT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- VOGSDFLJZPNWHY-UHFFFAOYSA-N 2,2-difluoroethanol Chemical compound OCC(F)F VOGSDFLJZPNWHY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- GGDYAKVUZMZKRV-UHFFFAOYSA-N 2-fluoroethanol Chemical compound OCCF GGDYAKVUZMZKRV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 claims description 11
- GKDCWKGUOZVDFX-UHFFFAOYSA-N 1,1,1,4,4,4-hexafluoro-2,3-bis(trifluoromethyl)butane-2,3-diol Chemical compound FC(F)(F)C(C(F)(F)F)(O)C(O)(C(F)(F)F)C(F)(F)F GKDCWKGUOZVDFX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- QXJCOPITNGTALI-UHFFFAOYSA-N 1,1,2,2,3,3,4,4,4-nonafluorobutan-1-ol Chemical compound OC(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)F QXJCOPITNGTALI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- JVTSHOJDBRTPHD-UHFFFAOYSA-N 2,2,2-trifluoroacetaldehyde Chemical compound FC(F)(F)C=O JVTSHOJDBRTPHD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- BYKNGMLDSIEFFG-UHFFFAOYSA-N 2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7-dodecafluoroheptan-1-ol Chemical compound OCC(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)F BYKNGMLDSIEFFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- HDBGBTNNPRCVND-UHFFFAOYSA-N 3,3,3-trifluoropropan-1-ol Chemical compound OCCC(F)(F)F HDBGBTNNPRCVND-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000010405 anode material Substances 0.000 claims description 7
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 7
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 claims description 6
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 claims description 6
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 125000001153 fluoro group Chemical group F* 0.000 claims description 2
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 claims description 2
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 abstract description 7
- 238000006138 lithiation reaction Methods 0.000 abstract description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 12
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 12
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 9
- 239000010406 cathode material Substances 0.000 description 7
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 6
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 4
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 4
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical group OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 3
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 3
- XGZVUEUWXADBQD-UHFFFAOYSA-L lithium carbonate Chemical compound [Li+].[Li+].[O-]C([O-])=O XGZVUEUWXADBQD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- BBMCTIGTTCKYKF-UHFFFAOYSA-N 1-heptanol Chemical group CCCCCCCO BBMCTIGTTCKYKF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GRJRKPMIRMSBNK-UHFFFAOYSA-N 3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-tridecafluorooctan-1-ol Chemical compound OCCC(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)F GRJRKPMIRMSBNK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical group CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000006087 Silane Coupling Agent Substances 0.000 description 2
- ZVLDJSZFKQJMKD-UHFFFAOYSA-N [Li].[Si] Chemical compound [Li].[Si] ZVLDJSZFKQJMKD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 2
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 2
- 238000009830 intercalation Methods 0.000 description 2
- 230000002687 intercalation Effects 0.000 description 2
- 229910052808 lithium carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 2
- BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N propan-1-ol Chemical group CCCO BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910013872 LiPF Inorganic materials 0.000 description 1
- 101150058243 Lipf gene Proteins 0.000 description 1
- 239000002174 Styrene-butadiene Substances 0.000 description 1
- 239000006230 acetylene black Substances 0.000 description 1
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 1
- 125000003158 alcohol group Chemical group 0.000 description 1
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 1
- 238000000498 ball milling Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 description 1
- 238000007385 chemical modification Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000006258 conductive agent Substances 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 239000011889 copper foil Substances 0.000 description 1
- 238000000840 electrochemical analysis Methods 0.000 description 1
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 239000007770 graphite material Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 230000016507 interphase Effects 0.000 description 1
- 229910003002 lithium salt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000005543 nano-size silicon particle Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 239000011863 silicon-based powder Substances 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 239000007784 solid electrolyte Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 230000035899 viability Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
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
- H01M4/364—Composites as mixtures
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B33/00—Silicon; Compounds thereof
- C01B33/02—Silicon
-
- 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
-
- 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
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/4235—Safety or regulating additives or arrangements in electrodes, separators or electrolyte
-
- 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
- H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
- H01M4/139—Processes of manufacture
- H01M4/1393—Processes of manufacture of electrodes based on 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
- H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
- H01M4/139—Processes of manufacture
- H01M4/1395—Processes of manufacture of electrodes based on metals, Si 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
- H01M4/362—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
- 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
- H01M4/38—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of elements or alloys
- H01M4/40—Alloys based on alkali metals
- H01M4/405—Alloys based on lithium
-
- 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
- H01M4/625—Carbon or graphite
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/60—Particles characterised by their size
- C01P2004/61—Micrometer sized, i.e. from 1-100 micrometer
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/80—Particles consisting of a mixture of two or more inorganic phases
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/40—Electric properties
-
- 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
- H01M2004/026—Electrodes composed of, or comprising, active material characterised by the polarity
- H01M2004/027—Negative electrodes
-
- 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)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
本发明提供了一种改性硅碳负极材料及其制备方法与应用,所述制备方法包括如下步骤:(1)混合硅碳负极材料与醇锂溶液,进行溶剂热反应;(2)醇洗步骤(1)溶剂热反应后得到的固体粉末,干燥后得到改性硅碳负极材料;所述醇锂溶液由金属锂与醇溶剂混合而成。本发明提供的制备方法工艺简单,通过简单的溶剂热反应即可实现硅碳负极材料表面的预锂化,降低了首次充放电过程的不可逆容量,提高了首次库伦效率至92%以上。
Description
技术领域
本发明属于电池技术领域,涉及一种负极材料,尤其涉及一种改性硅碳负极材料及其制备方法与应用。
背景技术
锂离子电池具有能量密度高、循环寿命长、成本低等优点而在日常生活中被广泛应用,然而传统的石墨负极因比容量较低已无法满足新能源领域的发展要求,因此开发高比容量的负极材料至关重要。
目前锂电池负极材料应用最广泛的是石墨,但是其理论容量偏低只有372mAh/g,难以满足高能量密度的需求。硅基负极材料由于理论容量是商用石墨负极的十倍以上、放电电位低、储量丰富等优点被认为是最具潜力的锂离子电池负极材料之一。但是,硅在锂离子嵌锂的过程中伴随着严重的体积膨胀效应,体积膨胀引起活性物质粉化,进而与集流体和导电剂之间失去接触,导致电池库伦效率降低,循环性能变差,容量迅速衰减。
对于硅碳负极材料(Si/C负极材料)中,硅在嵌入与脱出过程中的体积效应,其首次库伦效率偏低,首次不可逆容量较大,大功率充放电性能和循环寿命仍有待改善。同时,由于锂离子从石墨负极嵌入和脱出时会引起石墨晶胞体积约10%的膨胀和收缩,所以石墨作为基体也存在首次充放电效率低和循环稳定性差的问题。
CN 110890538A公开了一种提高硅基锂离子电池负极材料首次库伦效率的方法,包括:(1)测定硅负极材料表面羟基含量;(2)通过有机化学改性将硅烷偶联剂接枝在硅负极材料表面。所述方法通过测试硅负极表面羟基含量,再利用特定含量的含惰性集团的硅烷偶联剂与硅负极表面羟基反应,取代硅负极表面羟基从而提高硅负极的首次库伦效率。但是所述方法的操作复杂,商业可行性较低。
CN 110429265A公开了一种锂离子电池用MEG/Si/C复合负极材料及其制备方法,该复合负极材料包括以下质量分数的组分:纳米硅粉2-20%、表面活性剂1-3%和碳源10-30%,余量为微膨胀石墨。采用化学氧化插层法和低温热膨胀技术制备膨胀石墨,然后通过机械球磨和高温碳化法制备锂离子电池用膨胀石墨/硅/碳复合负极材料。但所述制备方法的实施难度较大、可控性较差、操作复杂,成本高,商业可行性较低。
CN 109411717A公开了一种具有高可逆容量的经预锂化的负极材料及其制备方法,所述负极材料包括石墨类碳材料,均匀分布于其上的金属氧化物或硅,以及碳酸锂制备方法为将金属氧化物或硅粉体、碳酸锂粉体、石墨类碳粉体和助磨剂搅拌混合并进行球磨。所述负极材料通过添加碳酸锂降低了负极材料首次充放电过程的不可逆容量,提高了首次库伦效率;通过添加石墨类碳材料提高了反应过程中材料的结构稳定性以及电极材料的导电性。但是这种方法成本高、工艺复杂,且存在一定的危险性,故其在实际实施中存在诸多困难。
因此,需要提供一种简单易行且高效的提高硅碳负极材料初始库伦效率的方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种改性硅碳负极材料及其制备方法与应用,所述制备方法工艺简单,通过简单的溶剂热反应即可实现硅碳负极材料表面的预锂化,降低了首次充放电过程的不可逆容量,提高了首次库伦效率至92%以上。
为达到此发明目的,本发明采用以下技术方案:
本发明提供了一种改性硅碳负极材料的制备方法,所述制备方法包括如下步骤:
(1)混合硅碳负极材料与醇锂溶液,进行溶剂热反应;
(2)醇洗步骤(1)溶剂热反应后得到的固体粉末,干燥后得到改性硅碳负极材料;
所述醇锂溶液由金属锂与醇溶剂混合而成。
本发明所述硅碳负极材料为本领域常规的硅碳负极材料(Si/C负极材料),本领域任何常规的Si/C负极材料均适用于本发明所述制备方法进行改性。
本发明通过金属锂与醇溶剂混合制备醇锂溶液,然后通过溶剂热反应,使得硅碳材料与醇锂反应生成锂硅化合物,补充硅碳材料在循环过程中的不可逆锂损失,同时醇基官能团会在硅碳表面形成SEI膜,提高硅碳材料的稳定性,实现硅碳负极材料表面的预锂化,使硅碳负极材料用于锂离子电池时,降低了首次充放电过程的不可逆容量,提高了首次库伦效率。
优选地,所述金属锂包括锂粉、锂块或锂带材中的任意一种或至少两种的组合,典型但非限制性的组合包括锂粉与锂块的组合,锂块与锂带材的组合,锂粉与锂带材的组合,或锂粉、锂块与锂带材的组合。
本发明所述锂粉、锂块与锂带材为根据金属锂的尺寸大小进行的命名,本发明所述金属锂选自锂粉、锂块或锂带材中的任意一种或至少两种的组合表明,本领域任何形态的金属锂均可用于制备醇锂溶液,只要能够在醇溶剂中溶解即可。
优选地,所述醇溶剂为含氟醇。
本发明通过使用含氟醇与金属锂混合,使硅碳负极材料与醇锂溶液进行溶剂热反应时,能够在Si/C负极材料的表面生成锂硅化合物以及含氟锂盐化合物,在补充硅碳材料在循环过程中的不可逆锂损失的同时含氟锂盐化合物能进一步提高硅碳负极的锂离子电导率,提高硅碳材料的电化学性能。
优选地,所述含氟醇包括2-氟乙醇、2,2-二氟乙醇、三氟乙醛缩半乙醇、2,2,2-三氟乙醇、3,3,3-三氟丙-1-醇、2,2,3,3,3-五氟-1-丙醇、六氟异丙醇、六氟丁醇、全氟丁醇、六氟-2,3-双(三氟甲基)-2,3-丁二醇、1H,1H,2H,2H-全氟-1-辛醇或1H,1H,7H-十二氟-1-庚醇中的任意一种或至少两种的组合;典型但非限制性的组合包括2-氟乙醇与2,2-二氟乙醇的组合,三氟乙醛缩半乙醇与2,2,2-三氟乙醇、3,3,3-三氟丙-1-醇的组合,3,3,3-三氟丙-1-醇与2,2,3,3,3-五氟-1-丙醇的组合,六氟异丙醇与六氟丁醇的组合,全氟丁醇与六氟-2,3-双(三氟甲基)-2,3-丁二醇的组合,1H,1H,2H,2H-全氟-1-辛醇与1H,1H,7H-十二氟-1-庚醇的组合吗,2,2,2-三氟乙醇与2,2,3,3,3-五氟-1-丙醇的组合,或2-氟乙醇、2,2-二氟乙醇、三氟乙醛缩半乙醇、2,2,2-三氟乙醇、3,3,3-三氟丙-1-醇、2,2,3,3,3-五氟-1-丙醇、六氟异丙醇、六氟丁醇、全氟丁醇、六氟-2,3-双(三氟甲基)-2,3-丁二醇、1H,1H,2H,2H-全氟-1-辛醇与1H,1H,7H-十二氟-1-庚醇的组合;优选为2,2,2-三氟乙醇和/或2,2,3,3,3-五氟-1-丙醇。
优选地,所述金属锂与醇溶剂的固液比为(0.1-2):1,例如可以是0.1:1、0.3:1、0.5:1、0.8:1、1:1、1.2:1、1.5:1、1.8:1或2:1,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用,所述固液比的单位为mg/mL。
优选地,步骤(1)所述硅碳负极材料的粒径D50为5-30μm,例如可以是5μm、10μm、15μm、20μm、25μm或30μm,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地,步骤(1)所述硅碳负极材料与醇锂溶液的固液比为(0.01-0.5):1,例如可以是0.01:1、0.05:1、0.1:1、0.15:1、0.2:1、0.25:1、0.3:1、0.35:1、0.4:1、0.45:1或0.5:1,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用;所述固液比的单位为g/mL。
优选地,步骤(1)所述溶剂热反应的温度为60-260℃,例如可以是60℃、70℃、80℃、90℃、100℃、110℃、120℃、130℃、140℃、150℃、160℃、170℃、180℃、190℃、200℃、210℃、220℃、230℃、240℃、250℃或260℃,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地,步骤(1)所述溶剂热反应的时间为0.5-72h,例如可以是0.5h、1h、5h、10h、20h、30h、40h、50h、60h、70h或72h,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地,步骤(2)所述醇洗所用醇溶剂包括2-氟乙醇、2,2-二氟乙醇、三氟乙醛缩半乙醇、2,2,2-三氟乙醇、3,3,3-三氟丙-1-醇、2,2,3,3,3-五氟-1-丙醇、六氟异丙醇、六氟丁醇、全氟丁醇、六氟-2,3-双(三氟甲基)-2,3-丁二醇、1H,1H,2H,2H-全氟-1-辛醇或1H,1H,7H-十二氟-1-庚醇中的任意一种或至少两种的组合;典型但非限制性的组合包括2-氟乙醇与2,2-二氟乙醇的组合,三氟乙醛缩半乙醇与2,2,2-三氟乙醇、3,3,3-三氟丙-1-醇的组合,3,3,3-三氟丙-1-醇与2,2,3,3,3-五氟-1-丙醇的组合,六氟异丙醇与六氟丁醇的组合,全氟丁醇与六氟-2,3-双(三氟甲基)-2,3-丁二醇的组合,1H,1H,2H,2H-全氟-1-辛醇与1H,1H,7H-十二氟-1-庚醇的组合吗,2,2,2-三氟乙醇与2,2,3,3,3-五氟-1-丙醇的组合,或2-氟乙醇、2,2-二氟乙醇、三氟乙醛缩半乙醇、2,2,2-三氟乙醇、3,3,3-三氟丙-1-醇、2,2,3,3,3-五氟-1-丙醇、六氟异丙醇、六氟丁醇、全氟丁醇、六氟-2,3-双(三氟甲基)-2,3-丁二醇、1H,1H,2H,2H-全氟-1-辛醇与1H,1H,7H-十二氟-1-庚醇的组合。
优选地,步骤(2)所述干燥为真空干燥。
优选地,所述真空干燥的温度为60-100℃,例如可以是60℃、70℃、80℃、90℃或100℃,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地,所述真空干燥的时间为10-24h,例如可以是10h、12h、15h、16h、18h、20h、21h或24h,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。
作为本发明所述制备方法的优选技术方案,所述制备方法包括如下步骤:
(1)以固液比(0.01-0.5):1混合硅碳负极材料与醇锂溶液,于60-260℃的条件下进行溶剂热反应0.5-72h,所述固液比的单位为g/mL;所述硅碳负极材料的粒径D50为5-30μm;
(2)醇洗步骤(1)溶剂热反应后得到的固体粉末,于60-100℃真空干燥10-24h后,得到改性硅碳负极材料;
所述醇锂溶液由金属锂与醇溶剂混合而成,金属锂与醇溶剂的固液比为(0.1-2):1,所述固液比的单位为mg/mL;所述醇溶剂包括2-氟乙醇、2,2-二氟乙醇、三氟乙醛缩半乙醇、2,2,2-三氟乙醇、3,3,3-三氟丙-1-醇、2,2,3,3,3-五氟-1-丙醇、六氟异丙醇、六氟丁醇、全氟丁醇、六氟-2,3-双(三氟甲基)-2,3-丁二醇、1H,1H,2H,2H-全氟-1-辛醇或1H,1H,7H-十二氟-1-庚醇中的任意一种或至少两种的组合;
步骤(2)所述醇洗所用醇溶剂与配置醇锂溶液所用醇溶剂相同。
第二方面,本发明提供了一种如第一方面所述制备方法得到的改性硅碳负极材料。
第三方面,本发明提供了一种如第二方面所述的改性硅碳负极材料制备锂离子电池的应用。
相对于现有技术,本发明具有以下有益效果:
本发明利用金属锂和醇类溶剂发生反应,生成醇锂溶液,然后通过醇锂溶液与硅碳粉末发生反应,进行预锂化。采用本发明改性处理硅碳粉末,可有效提高其初始库伦效率;此外,该方法具有简单安全,成本低廉等优势,有利于工业化生产。
附图说明
图1为实施例1得到的改性硅碳负极材料与对比例1提供的未改性的碳硅负极材料的充放电曲线图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了,所述实施例仅仅是帮助理解本发明,不应视为对本发明的具体限制。
实施例1
本实施例提供了一种改性硅碳负极材料的制备方法,所述制备方法包括如下步骤:
(1)以固液比0.2:1混合硅碳负极材料与醇锂溶液,于180℃的条件下进行溶剂热反应12h,所述固液比的单位为g/mL;
(2)醇洗步骤(1)溶剂热反应后得到的固体粉末,60℃真空干燥24h后,得到改性硅碳负极材料;
所述醇锂溶液由金属锂与醇溶剂混合而成,金属锂与醇溶剂的固液比为1:1,所述固液比的单位为mg/mL;所述醇溶剂为2,2,2-三氟乙醇。
步骤(2)所述醇洗所用醇溶剂与配置醇锂溶液所用醇溶剂相同。
本实施例所用硅碳负极材料的粒径D50为5μm,选自壹金新能源科技有限公司生产的HE-600。
实施例2
本实施例提供了一种改性硅碳负极材料的制备方法,所述制备方法包括如下步骤:
(1)以固液比0.01:1混合硅碳负极材料与醇锂溶液,于120℃的条件下进行溶剂热反应48h,所述固液比的单位为g/mL;
(2)醇洗步骤(1)溶剂热反应后得到的固体粉末,70℃真空干燥20h后,得到改性硅碳负极材料;
所述醇锂溶液由金属锂与醇溶剂混合而成,金属锂与醇溶剂的固液比为0.1:1,所述固液比的单位为mg/mL;所述醇溶剂为2,2,2-三氟乙醇。
步骤(2)所述醇洗所用醇溶剂与配置醇锂溶液所用醇溶剂相同。
本实施例所用硅碳负极材料的粒径D50为15μm,选自璞泰来生产的Si/Ccomposites-600mAh/g。
实施例3
本实施例提供了一种改性硅碳负极材料的制备方法,所述制备方法包括如下步骤:
(1)以固液比0.5:1混合硅碳负极材料与醇锂溶液,于260℃的条件下进行溶剂热反应0.5h,所述固液比的单位为g/mL;
(2)醇洗步骤(1)溶剂热反应后得到的固体粉末,100℃真空干燥10h后,得到改性硅碳负极材料;
所述醇锂溶液由金属锂与醇溶剂混合而成,金属锂与醇溶剂的固液比为2:1,所述固液比的单位为mg/mL;所述醇溶剂为2,2,2-三氟乙醇。
步骤(2)所述醇洗所用醇溶剂与配置醇锂溶液所用醇溶剂相同。
本实施例所用硅碳负极材料的粒径D50为10μm,选自壹金新能源科技有限公司生产的HE-470。
实施例4
本实施例提供了一种改性硅碳负极材料的制备方法,所述制备方法包括如下步骤:
(1)以固液比0.2:1混合硅碳负极材料与醇锂溶液,于60℃的条件下进行溶剂热反应72h,所述固液比的单位为g/mL;
(2)醇洗步骤(1)溶剂热反应后得到的固体粉末,80℃真空干燥16h后,得到改性硅碳负极材料;
所述醇锂溶液由金属锂与醇溶剂混合而成,金属锂与醇溶剂的固液比为0.5:1,所述固液比的单位为mg/mL;所述醇溶剂为2,2,2-三氟乙醇。
步骤(2)所述醇洗所用醇溶剂与配置醇锂溶液所用醇溶剂相同。
本实施例所用硅碳负极材料的粒径D50为30μm,选自璞泰来生产的Si/Ccomposites-450mAh/g。
实施例5
本实施例提供了一种改性硅碳负极材料的制备方法,除所用醇溶剂为2,2,3,3,3-五氟-1-丙醇外其余均与实施例1相同。
实施例6
本实施例提供了一种改性硅碳负极材料的制备方法,除所用醇溶剂为2-氟乙醇外其余均与实施例1相同。
实施例7
本实施例提供了一种改性硅碳负极材料的制备方法,除所用醇溶剂为2,2-二氟乙醇外其余均与实施例1相同。
实施例8
本实施例提供了一种改性硅碳负极材料的制备方法,除所用醇溶剂为六氟异丙醇外其余均与实施例1相同。
实施例9
本实施例提供了一种改性硅碳负极材料的制备方法,除所用醇溶剂为六氟丁醇外其余均与实施例1相同。
实施例10
本实施例提供了一种改性硅碳负极材料的制备方法,除所用醇溶剂为1H,1H,2H,2H-全氟-1-辛醇外其余均与实施例1相同。
实施例11
本实施例提供了一种改性硅碳负极材料的制备方法,除所用醇溶剂为甲醇外其余均与实施例1相同。
实施例12
本实施例提供了一种改性硅碳负极材料的制备方法,除所用醇溶剂为乙醇外其余均与实施例1相同。
实施例13
本实施例提供了一种改性硅碳负极材料的制备方法,除所用醇溶剂为正丙醇外其余均与实施例1相同。
实施例14
本实施例提供了一种改性硅碳负极材料的制备方法,除所用醇溶剂为正丁醇外其余均与实施例1相同。
实施例15
本实施例提供了一种改性硅碳负极材料的制备方法,除所用醇溶剂为正庚醇外其余均与实施例1相同。
对比例1
本对比例提供的碳硅负极材料为壹金新能源科技有限公司生产的HE-600,粒径D50为5μm。
对实施例1-15得到的改性硅碳负极材料以及对比例1提供的未改性的碳硅负极材料进行电化学测试,测试方法为:将所得改性硅碳负极材料、乙炔黑、SBR以及CMC按照质量比85:5:5:5混合成浆料,溶剂为水;然后将较量涂覆于铜箔作为工作电极,采用金属锂作为对电极;电解液为1mol/L的LiPF6/EC+DEC,隔膜的型号为Celgard 2300,组成为半电池。测试时的电流密度为50mA/g,电压区间为0.05-2V。
实施例1得到的改性硅碳负极材料与对比例1提供的未改性的碳硅负极材料的充放电曲线图如图1所示,由图1可知,实施例1得到改性硅碳负极材料组装的半电池首圈库伦效率高达92.5%,而原始的硅碳负极材料组装的半电池首圈库伦效率只有72.1%,由此可知本发明所述的方法能有效提高硅碳负极材料的首圈库伦效率。
实施例1-15以及对比例1所得首圈库伦效率的结果如表1所示。
表1
综上所述,本发明利用金属锂和醇类溶剂发生反应,生成醇锂溶液,然后通过醇锂溶液与硅碳粉末发生反应,进行预锂化。采用本发明改性处理硅碳粉末,可有效提高其初始库伦效率;此外,该方法具有简单安全,成本低廉等优势,有利于工业化生产。
申请人声明,以上所述仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,所属技术领域的技术人员应该明了,任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (15)
1.一种改性硅碳负极材料的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括如下步骤:
(1)混合硅碳负极材料与醇锂溶液,进行溶剂热反应;
(2)醇洗步骤(1)溶剂热反应后得到的固体粉末,干燥后得到改性硅碳负极材料;
所述醇锂溶液由金属锂与醇溶剂混合而成;
所述醇溶剂为含氟醇,包括2-氟乙醇、2,2-二氟乙醇、三氟乙醛缩半乙醇、2,2,2-三氟乙醇、3,3,3-三氟丙-1-醇、2,2,3,3,3-五氟-1-丙醇、六氟异丙醇、六氟丁醇、全氟丁醇、六氟-2,3-双(三氟甲基)-2,3-丁二醇、1H,1H,2H,2H-全氟-1-辛醇或1H,1H,7H-十二氟-1-庚醇中的任意一种或至少两种的组合。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述金属锂包括锂粉、锂块或锂带材中的任意一种或至少两种的组合。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述含氟醇为2,2,2-三氟乙醇和/或2,2,3,3,3-五氟-1-丙醇。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述金属锂与醇溶剂的固液比为(0.1-2):1,所述固液比的单位为mg/mL。
5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述硅碳负极材料的粒径D50为5-30μm。
6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述硅碳负极材料与醇锂溶液的固液比为(0.01-0.5):1,所述固液比的单位为g/mL。
7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述溶剂热反应的温度为60-260℃。
8.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述溶剂热反应的时间为0.5-72h。
9.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)所述醇洗所用醇溶剂包括2-氟乙醇、2,2-二氟乙醇、三氟乙醛缩半乙醇、2,2,2-三氟乙醇、3,3,3-三氟丙-1-醇、2,2,3,3,3-五氟-1-丙醇、六氟异丙醇、六氟丁醇、全氟丁醇、六氟-2,3-双(三氟甲基)-2,3-丁二醇、1H,1H,2H,2H-全氟-1-辛醇或1H,1H,7H-十二氟-1-庚醇中的任意一种或至少两种的组合。
10.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)所述干燥为真空干燥。
11.根据权利要求10所述的制备方法,其特征在于,所述真空干燥的温度为60-100℃。
12.根据权利要求10所述的制备方法,其特征在于,所述真空干燥的时间为10-24h。
13.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括如下步骤:
(1)以固液比(0.01-0.5):1混合硅碳负极材料与醇锂溶液,于60-260℃的条件下进行溶剂热反应0.5-72h,所述固液比的单位为g/mL;所述硅碳负极材料的粒径D50为5-30μm;
(2)醇洗步骤(1)溶剂热反应后得到的固体粉末,于60-100℃真空干燥10-24h后,得到改性硅碳负极材料;
所述醇锂溶液由金属锂与醇溶剂混合而成,金属锂与醇溶剂的固液比为(0.1-2):1,所述固液比的单位为mg/mL;所述醇溶剂包括2-氟乙醇、2,2-二氟乙醇、三氟乙醛缩半乙醇、2,2,2-三氟乙醇、3,3,3-三氟丙-1-醇、2,2,3,3,3-五氟-1-丙醇、六氟异丙醇、六氟丁醇、全氟丁醇、六氟-2,3-双(三氟甲基)-2,3-丁二醇、1H,1H,2H,2H-全氟-1-辛醇或1H,1H,7H-十二氟-1-庚醇中的任意一种或至少两种的组合;
步骤(2)所述醇洗所用醇溶剂与配置醇锂溶液所用醇溶剂相同。
14.一种如权利要求1-13任一项所述制备方法得到的改性硅碳负极材料。
15.一种如权利要求14所述的改性硅碳负极材料制备锂离子电池的应用。
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202011538533.7A CN112652757B (zh) | 2020-12-23 | 2020-12-23 | 一种改性硅碳负极材料及其制备方法与应用 |
PCT/CN2021/089658 WO2022134414A1 (zh) | 2020-12-23 | 2021-04-25 | 一种改性硅碳负极材料及其制备方法与应用 |
KR1020217037376A KR20220093042A (ko) | 2020-12-23 | 2021-04-25 | 변성 실리콘-탄소 음극재료 및 이의 제조방법과 응용 |
US18/258,970 US20240047649A1 (en) | 2020-12-23 | 2021-04-25 | Modified silicon-carbon negative electrode material, preparation method therefor, and application thereof |
JP2023538076A JP2024501258A (ja) | 2020-12-23 | 2021-04-25 | 変性シリコンカーボン負極材料、およびその調製方法と使用 |
EP21908425.8A EP4270541A1 (en) | 2020-12-23 | 2021-04-25 | Modified silicon-carbon negative electrode material, preparation method therefor, and application thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202011538533.7A CN112652757B (zh) | 2020-12-23 | 2020-12-23 | 一种改性硅碳负极材料及其制备方法与应用 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN112652757A CN112652757A (zh) | 2021-04-13 |
CN112652757B true CN112652757B (zh) | 2022-02-18 |
Family
ID=75359520
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202011538533.7A Active CN112652757B (zh) | 2020-12-23 | 2020-12-23 | 一种改性硅碳负极材料及其制备方法与应用 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20240047649A1 (zh) |
EP (1) | EP4270541A1 (zh) |
JP (1) | JP2024501258A (zh) |
KR (1) | KR20220093042A (zh) |
CN (1) | CN112652757B (zh) |
WO (1) | WO2022134414A1 (zh) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112652757B (zh) * | 2020-12-23 | 2022-02-18 | 横店集团东磁股份有限公司 | 一种改性硅碳负极材料及其制备方法与应用 |
CN113184828A (zh) * | 2021-04-27 | 2021-07-30 | 昆山宝创新能源科技有限公司 | 硬碳负极复合材料及其制备方法和应用 |
CN113437280B (zh) * | 2021-08-30 | 2021-11-30 | 北京壹金新能源科技有限公司 | 一种浆料稳定的锂化硅基复合材料及其制备方法和应用 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103943825A (zh) * | 2014-04-24 | 2014-07-23 | 徐兆清 | 锂离子电池电极的锂元素补充方法 |
CN110010863A (zh) * | 2019-03-19 | 2019-07-12 | 合肥国轩高科动力能源有限公司 | 一种锂离子电池负极材料预锂化的方法 |
CN111384443A (zh) * | 2018-12-29 | 2020-07-07 | 浙江省化工研究院有限公司 | 一种电池电解液添加剂及使用该添加剂的电解液和锂离子电池 |
CN111584853A (zh) * | 2020-05-29 | 2020-08-25 | 昆山宝创新能源科技有限公司 | 预锂化负极材料及其制备方法和应用 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106816594B (zh) * | 2017-03-06 | 2021-01-05 | 贝特瑞新材料集团股份有限公司 | 一种复合物、其制备方法及在锂离子二次电池中的用途 |
JP2018206560A (ja) * | 2017-06-01 | 2018-12-27 | 信越化学工業株式会社 | 負極活物質、混合負極活物質材料、及び、負極活物質粒子の製造方法 |
US10673063B2 (en) * | 2017-09-21 | 2020-06-02 | Global Graphene Group, Inc. | Process for prelithiating an anode active material for a lithium battery |
CN109411717A (zh) | 2018-09-28 | 2019-03-01 | 华南理工大学 | 一种具有高可逆容量的经预锂化的负极材料及其制备方法 |
CN109713227A (zh) * | 2018-12-27 | 2019-05-03 | 陕西煤业化工技术研究院有限责任公司 | 一种锂离子电池预锂化方法 |
CN110429265B (zh) | 2019-08-13 | 2021-02-02 | 四川轻化工大学 | 一种锂离子电池用MEG/Si/C复合负极材料及其制备方法 |
CN110556509A (zh) * | 2019-08-14 | 2019-12-10 | 南京大学 | 一种利用含氟有机物进行金属锂负极表面保护和钝化处理的方法、产品及应用 |
CN110890538B (zh) | 2019-11-14 | 2021-05-25 | 浙江锂宸新材料科技有限公司 | 一种提高硅基锂离子电池负极材料首次库伦效率的方法 |
CN112652757B (zh) * | 2020-12-23 | 2022-02-18 | 横店集团东磁股份有限公司 | 一种改性硅碳负极材料及其制备方法与应用 |
-
2020
- 2020-12-23 CN CN202011538533.7A patent/CN112652757B/zh active Active
-
2021
- 2021-04-25 KR KR1020217037376A patent/KR20220093042A/ko not_active Application Discontinuation
- 2021-04-25 EP EP21908425.8A patent/EP4270541A1/en active Pending
- 2021-04-25 WO PCT/CN2021/089658 patent/WO2022134414A1/zh active Application Filing
- 2021-04-25 US US18/258,970 patent/US20240047649A1/en active Pending
- 2021-04-25 JP JP2023538076A patent/JP2024501258A/ja active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103943825A (zh) * | 2014-04-24 | 2014-07-23 | 徐兆清 | 锂离子电池电极的锂元素补充方法 |
CN111384443A (zh) * | 2018-12-29 | 2020-07-07 | 浙江省化工研究院有限公司 | 一种电池电解液添加剂及使用该添加剂的电解液和锂离子电池 |
CN110010863A (zh) * | 2019-03-19 | 2019-07-12 | 合肥国轩高科动力能源有限公司 | 一种锂离子电池负极材料预锂化的方法 |
CN111584853A (zh) * | 2020-05-29 | 2020-08-25 | 昆山宝创新能源科技有限公司 | 预锂化负极材料及其制备方法和应用 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Molecularly Tailored Lithium–Arene Complex Enables Chemical Prelithiation of High-Capacity Lithium-Ion Battery Anodes;Juyoung Jang等;《Angewandte Chemie International Edition》;20200513;全文 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2024501258A (ja) | 2024-01-11 |
EP4270541A1 (en) | 2023-11-01 |
US20240047649A1 (en) | 2024-02-08 |
WO2022134414A1 (zh) | 2022-06-30 |
CN112652757A (zh) | 2021-04-13 |
KR20220093042A (ko) | 2022-07-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN112652757B (zh) | 一种改性硅碳负极材料及其制备方法与应用 | |
CN107634207B (zh) | 一种硅镶嵌氧化还原石墨烯/石墨相氮化碳复合材料及其制备和应用 | |
CN107170965B (zh) | 硅碳复合材料及其制备方法和应用 | |
CN107425185B (zh) | 一种碳纳米管负载的碳化钼材料的制备方法及其在锂硫电池正极材料中的应用 | |
CN107221654B (zh) | 一种三维多孔鸟巢状硅碳复合负极材料及其制备方法 | |
CN110797512B (zh) | 一种硅碳负极材料、锂离子电池负极及锂离子电池 | |
CN104638240A (zh) | 一种锂离子电池硅碳复合负极材料的制备方法及其产品 | |
CN111009647B (zh) | 锂二次电池锂硼硅合金负极活性材料、负极及其制备和应用 | |
CN103560233A (zh) | 一种锂离子电池负极材料碳包覆的硅石墨及其制备方法 | |
CN103441247A (zh) | 一种基于化学键构筑的高性能硅/氧化石墨烯负极材料及其制备方法 | |
CN111370675B (zh) | 一种镶嵌金属磷化物的碳纳米片钠离子电池负极材料及其制备方法 | |
CN110890545A (zh) | 一种pedot:pss/cmc复合粘结剂及其制备方法和应用 | |
CN105810947A (zh) | 一种铝离子电池正极材料、电极及铝离子电池 | |
CN109786681B (zh) | 一种具有导电性复合包覆层的锂离子电池正极材料及其制备方法 | |
CN110931727A (zh) | 一种导电型聚合物包覆硅基负极材料的制备方法 | |
CN113871605A (zh) | 一种预锂化硅基负极材料及其制备方法和用途 | |
CN113644243A (zh) | 氮掺杂中空结构石墨微球、复合负极材料及其制备方法 | |
CN113066979B (zh) | S@VxSy复合正极材料及其制备方法和锂硫电池 | |
CN114843459A (zh) | 一种五硫化二锑基材料及其制备方法和应用 | |
CN113241427A (zh) | 一种高性能硅碳负极材料及其制备方法 | |
CN112382763A (zh) | 一种有机质/硅复合材料及其得到的电池负极和制备方法 | |
CN115483375B (zh) | 一种硅碳复合材料用于锂离子电池负极材料的方法 | |
CN113793924B (zh) | 一种利用超临界CO2流体介质制备Si/Fe/Fe3O4/C复合材料的方法 | |
CN114068869B (zh) | 一种核-壳结构硅@氧化亚硅/碳负极材料及其制备方法与应用 | |
CN111261857B (zh) | 一种钠离子电池用FePS3/NC复合负极材料及其制备方法、钠离子电池 |
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 | ||
PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: A Modified Silicon Carbon Negative Electrode Material and Its Preparation Method and Application Effective date of registration: 20230913 Granted publication date: 20220218 Pledgee: Dongyang Branch of China Construction Bank Co.,Ltd. Pledgor: HENGDIAN GROUP DMEGC MAGNETICS Co.,Ltd. Registration number: Y2023330002029 |