CN114976021A - 一种锂离子电池用硅碳负极材料及其制备方法 - Google Patents

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CN114976021A CN202210855314.4A CN202210855314A CN114976021A CN 114976021 A CN114976021 A CN 114976021A CN 202210855314 A CN202210855314 A CN 202210855314A CN 114976021 A CN114976021 A CN 114976021A
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Abstract

本发明公开了一种锂离子电池用硅碳负极材料及其制备方法,通过改性聚乙烯腈、改性纳米硅、二苯基甲烷二异氰酸酯共混处理后,高温煅烧制得,煅烧使得表面的容量增强剂和改性聚乙烯腈碳化,容量增强剂碳化能够在改性纳米硅表面形成一层碳层与氧化铁的复合层,氧化铁能够与锂离子发生转化反应,增加负极材料的储能,改性聚乙烯腈碳化在复合层表面再形成一层碳层,形成多壳层核壳结构,能够有效地防止锂电池在多次充电放电后改性纳米硅和复合层出现体积膨胀,同时改性纳米硅的树脂化多孔结构,也能够防止改性纳米硅多次膨胀后破碎,大大提升了锂电池的使用寿命。

Description

一种锂离子电池用硅碳负极材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及锂电池制备技术领域,具体涉及一种锂离子电池用硅碳负极材料及其制备方法。
背景技术
在当今,随着能源短缺问题越来越受到关注,新型能源技术的发展逐渐提上日程。目前,基于化石燃料的能源经济已经出现了危机,主要是由于化石能源的需求增长,而并无可替代的有效的可重复利用资源。另一方面化石燃料的利用伴随着大量二氧化碳的扩散,这导致了在过去的三十年中,二氧化碳的指数级别呈现了倍数增长,导致了气候恶化。目前,可重复利用能源诸如太阳能、风能、水能等渐渐被开发利用,并取得不错效果。为了减少大气污染和能源短缺问题,在能源装置这一方面已经投入了大量的科研力量,超级电容器、蓄电池、锂离子电池等储能装置被开发利用。
锂离子电池以其高能量密度和体积小等优点逐渐占据了市场领导者的地位,为计算机存储芯片、通信设备和电动汽车等提供动力。但是随着市场需求的增长,锂离子电池需要进一步提高容量和功率密度。
发明内容
本发明的目的在于提供一种锂离子电池用硅碳负极材料及其制备方法,解决了现阶段硅碳负极材料在锂电池多次循环后负极材料膨胀,电池无法正常工作的问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现:
一种锂离子电池用硅碳负极材料,将改性聚乙烯腈、改性纳米硅、二苯基甲烷二异氰酸酯共混处理后,高温煅烧制得锂离子电池用硅碳负极材料。
进一步,所述的改性纳米硅由如下步骤制成:
步骤A1:将三乙醇胺加入去离子水中,在转速为600-800r/mi n,温度为80-85℃的条件下,搅拌20-30min,加入水杨酸钠和十六烷基三甲基溴化铵,继续搅拌10-15min后,加入正硅酸乙酯,继续反应10-15h,离心去除上清,将底物在温度为600-650℃的条件下,焙烧7-9h,制得多孔纳米二氧化硅;
步骤A2:将多孔纳米二氧化硅分散在去离子水中,加入KH560,在转速为200-300r/min,温度为60-70℃的条件下,搅拌1-1.5h后,过滤去除滤液,将底物再次分散在去离子水中,加入容量增强剂,调节反应液pH值为碱性,搅拌8-10h后,过滤去除滤液,将底物烘干制得改性纳米硅。
进一步,步骤A1所述的三乙醇胺、去离子水、水杨酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、正硅酸乙酯的用量比为15mg:6mL:50mg:95mg:1mL。
进一步,步骤A2所述的KH560的用量为多孔纳米二氧化硅质量的8-10%,容量增强剂的用量为多孔纳米二氧化硅质量10-15%。
进一步,所述的容量增强剂由如下步骤制成:
步骤B1:将4,4'-二甲基联苯和浓硫酸混合,在转速为60-120r/min,温度为20-25℃的条件下,进行搅拌并滴加硝酸溶液,进行反应3-5h后,冰水浴降温,过滤去除滤液,制得中间体1,将中间体1、1,2-二氯苯、偶氮二异丁腈混合,在转速为150-200r/min,温度为90-95℃的条件下,搅拌并通入过量氯气,进行反应至无氯化氢气体产生,制得中间体2;
反应过程如下:
Figure BDA0003754202470000031
步骤B2:将中间体2加入氢氧化钠溶液中,在温度为100-110℃的条件下,回流处理10-15h后,降至室温加入盐酸调节pH值为4-5,制得中间体3,将中间体3、锡、浓盐酸混合,在转速为150-200r/min,温度110-120℃的条件下,回流反应1-1.5h后,加入浓氨水调节pH值为8,水域煮沸20-30min,过滤去除滤渣,向滤液中加入冰醋调节pH值为4,过滤去除滤液,制得中间体4;
反应过程如下:
Figure BDA0003754202470000032
步骤B3:将中间体4、七水硫酸亚铁、甲醇混合,在转速为150-200r/min,温度为30-40℃的条件下,搅拌20-30min后,静置20-25h,离心去除上清,将底物烘干,制得容量增强剂。
进一步,步骤B1所述的4,4'-二甲基联苯、浓硫酸、硝酸溶液的用量比为0.02mol:50mL:15mL,浓硫酸的质量分数为98%,硝酸溶液的质量分数为50%,中间体1、1,2-二氯苯、偶氮二异丁腈的用量比为0.1mol:100mL:1.5mmol。
进一步,步骤B2所述的中间体2和氢氧化钠溶液的用量比为0.1mol:100mL,氢氧化钠溶液的质量分数为10%,中间体3、锡、浓盐酸的用量比为4g:9g:20mL,浓盐酸的质量分数36%。
进一步,步骤B3所述的中间体4、七水硫酸亚铁、甲醇的用量比为150mg:1g:20mL。
一种锂离子电池用硅碳负极材料的制备方法,具体包括如下步骤:
步骤S1:将聚乙烯腈溶于N,N-二甲基甲酰胺中,在转速为150-200r/min,温度为70-80℃的条件下,搅拌并滴加乙二胺溶液,加入完毕后,进行反应10-15h后,蒸馏去除溶剂,制得改性聚乙烯腈;
步骤S2:将改性聚乙烯腈、改性纳米硅、二苯基甲烷二异氰酸酯、N,N-二甲基甲酰胺混合均匀,在转速为600-800r/min,温度为35-40℃的条件下,搅拌2-3h后,过滤去除滤液,将滤饼加入马弗炉中,以3-5℃/min的升温速率,升温至260-290℃,煅烧20-30min,以1-4℃/min的升温速率,升温至800-820℃,煅烧1-1.5h,制得锂离子电池用硅碳负极材料。
进一步,步骤S1所述的聚乙烯腈和乙二胺溶液的用量比为2g:15mL,乙二胺溶液的质量分数为15%。
进一步,步骤S2所述的改性聚乙烯腈、改性纳米硅、二苯基甲烷二异氰酸酯的质量比为3:5:1。
本发明的有益效果:本发明制备的一种锂离子电池用硅碳负极材料通过改性聚乙烯腈、改性纳米硅、二苯基甲烷二异氰酸酯共混处理后,高温煅烧制得,改性纳米硅以水杨酸钠和十六烷基三甲基溴化铵为结构导向剂,以正硅酸四乙酯为硅源,三乙醇胺为催化剂,制得多孔纳米二氧化硅,将多孔纳米二氧化硅用KH560表面处理,使得多孔纳米二氧化硅表面接枝环氧基,再与容量增强剂反应,使得表面环氧基与容量增强剂上的氨基反应,制得改性纳米硅,容量增强剂以4,4'-二甲基联苯和硝酸溶液反应,制得中间体1,将中间体1与氯气反应,制得中间体2,将中间体2水解,制得中间体3,将中间体3用锡和盐酸还原,制得中间体4,将中间体4与七水硫酸亚铁进行络合,形成金属有机框架,制得容量增强剂,改性聚乙烯腈以聚乙烯腈与乙二胺反应,使得乙二胺上的氨基与聚乙烯腈上的部分腈基反应,制得改性聚乙烯腈,将改性聚乙烯腈、改性纳米硅、二苯基甲烷二异氰酸酯反应,使得二苯基甲烷二异氰酸酯上的一个异氰酸酯基与改性聚丙烯腈上的氨基反应,另一个异氰酸酯基与改性纳米硅表面的羟基反应,使得聚乙烯腈包覆在改性纳米硅,再煅烧,使得表面的容量增强剂和改性聚乙烯腈碳化,容量增强剂碳化能够在改性纳米硅表面形成一层碳层与氧化铁的复合层,氧化铁能够与锂离子发生转化反应,增加负极材料的储能,改性聚乙烯腈碳化在复合层表面再形成一层碳层,形成多壳层核壳结构,能够有效地防止锂电池在多次充电放电后改性纳米硅和复合层出现体积膨胀,同时改性纳米硅的树脂化多孔结构,也能够防止改性纳米硅多次膨胀后破碎,大大提升了锂电池的使用寿命。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种锂离子电池用硅碳负极材料,具体包括如下步骤:
步骤S1:将聚乙烯腈溶于N,N-二甲基甲酰胺中,在转速为150r/min,温度为70℃的条件下,搅拌并滴加乙二胺溶液,加入完毕后,进行反应10h后,蒸馏去除溶剂,制得改性聚乙烯腈;
步骤S2:将改性聚乙烯腈、改性纳米硅、二苯基甲烷二异氰酸酯、N,N-二甲基甲酰胺混合均匀,在转速为600r/min,温度为35℃的条件下,搅拌2h后,过滤去除滤液,将滤饼加入马弗炉中,以3℃/min的升温速率,升温至260℃,煅烧20min,以1℃/min的升温速率,升温至800℃,煅烧1h,制得锂离子电池用硅碳负极材料。
步骤S1所述的聚乙烯腈和乙二胺溶液的用量比为2g:15mL,乙二胺溶液的质量分数为15%。
步骤S2所述的改性聚乙烯腈、改性纳米硅、二苯基甲烷二异氰酸酯的质量比为3:5:1。
所述的改性纳米硅由如下步骤制成:
步骤A1:将三乙醇胺加入去离子水中,在转速为600r/min,温度为80℃的条件下,搅拌20min,加入水杨酸钠和十六烷基三甲基溴化铵,继续搅拌10min后,加入正硅酸乙酯,继续反应10h,离心去除上清,将底物在温度为600℃的条件下,焙烧7h,制得多孔纳米二氧化硅;
步骤A2:将多孔纳米二氧化硅分散在去离子水中,加入KH560,在转速为200r/min,温度为60℃的条件下,搅拌1h后,过滤去除滤液,将底物再次分散在去离子水中,加入容量增强剂,调节反应液pH值为碱性,搅拌8h后,过滤去除滤液,将底物烘干制得改性纳米硅。
步骤A1所述的三乙醇胺、去离子水、水杨酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、正硅酸乙酯的用量比为15mg:6mL:50mg:95mg:1mL。
步骤A2所述的KH560的用量为多孔纳米二氧化硅质量的8%,容量增强剂的用量为多孔纳米二氧化硅质量10%。
所述的容量增强剂由如下步骤制成:
步骤B1:将4,4'-二甲基联苯和浓硫酸混合,在转速为60r/min,温度为20℃的条件下,进行搅拌并滴加硝酸溶液,进行反应3h后,冰水浴降温,过滤去除滤液,制得中间体1,将中间体1、1,2-二氯苯、偶氮二异丁腈混合,在转速为150r/min,温度为90℃的条件下,搅拌并通入过量氯气,进行反应至无氯化氢气体产生,制得中间体2;
步骤B2:将中间体2加入氢氧化钠溶液中,在温度为100℃的条件下,回流处理10h后,降至室温加入盐酸调节pH值为4,制得中间体3,将中间体3、锡、浓盐酸混合,在转速为150r/min,温度110℃的条件下,回流反应1h后,加入浓氨水调节pH值为8,水域煮沸20min,过滤去除滤渣,向滤液中加入冰醋调节pH值为4,过滤去除滤液,制得中间体4;
步骤B3:将中间体4、七水硫酸亚铁、甲醇混合,在转速为150r/min,温度为30℃的条件下,搅拌20min后,静置20h,离心去除上清,将底物烘干,制得容量增强剂。
步骤B1所述的4,4'-二甲基联苯、浓硫酸、硝酸溶液的用量比为0.02mol:50mL:15mL,浓硫酸的质量分数为98%,硝酸溶液的质量分数为50%,中间体1、1,2-二氯苯、偶氮二异丁腈的用量比为0.1mol:100mL:1.5mmol。
步骤B2所述的中间体2和氢氧化钠溶液的用量比为0.1mol:100mL,氢氧化钠溶液的质量分数为10%,中间体3、锡、浓盐酸的用量比为4g:9g:20mL,浓盐酸的质量分数36%。
步骤B3所述的中间体4、七水硫酸亚铁、甲醇的用量比为150mg:1g:20mL。
实施例2
一种锂离子电池用硅碳负极材料,具体包括如下步骤:
步骤S1:将聚乙烯腈溶于N,N-二甲基甲酰胺中,在转速为180r/min,温度为75℃的条件下,搅拌并滴加乙二胺溶液,加入完毕后,进行反应13h后,蒸馏去除溶剂,制得改性聚乙烯腈;
步骤S2:将改性聚乙烯腈、改性纳米硅、二苯基甲烷二异氰酸酯、N,N-二甲基甲酰胺混合均匀,在转速为600r/min,温度为38℃的条件下,搅拌3h后,过滤去除滤液,将滤饼加入马弗炉中,以4℃/min的升温速率,升温至260℃,煅烧25min,以2℃/min的升温速率,升温至810℃,煅烧1h,制得锂离子电池用硅碳负极材料。
步骤S1所述的聚乙烯腈和乙二胺溶液的用量比为2g:15mL,乙二胺溶液的质量分数为15%。
步骤S2所述的改性聚乙烯腈、改性纳米硅、二苯基甲烷二异氰酸酯的质量比为3:5:1。
所述的改性纳米硅由如下步骤制成:
步骤A1:将三乙醇胺加入去离子水中,在转速为800r/min,温度为80℃的条件下,搅拌25min,加入水杨酸钠和十六烷基三甲基溴化铵,继续搅拌13min后,加入正硅酸乙酯,继续反应13h,离心去除上清,将底物在温度为630℃的条件下,焙烧8h,制得多孔纳米二氧化硅;
步骤A2:将多孔纳米二氧化硅分散在去离子水中,加入KH560,在转速为200r/min,温度为65℃的条件下,搅拌1h后,过滤去除滤液,将底物再次分散在去离子水中,加入容量增强剂,调节反应液pH值为碱性,搅拌9h后,过滤去除滤液,将底物烘干制得改性纳米硅。
步骤A1所述的三乙醇胺、去离子水、水杨酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、正硅酸乙酯的用量比为15mg:6mL:50mg:95mg:1mL。
步骤A2所述的KH560的用量为多孔纳米二氧化硅质量的9%,容量增强剂的用量为多孔纳米二氧化硅质量13%。
所述的容量增强剂由如下步骤制成:
步骤B1:将4,4'-二甲基联苯和浓硫酸混合,在转速为60r/min,温度为23℃的条件下,进行搅拌并滴加硝酸溶液,进行反应4h后,冰水浴降温,过滤去除滤液,制得中间体1,将中间体1、1,2-二氯苯、偶氮二异丁腈混合,在转速为180r/min,温度为93℃的条件下,搅拌并通入过量氯气,进行反应至无氯化氢气体产生,制得中间体2;
步骤B2:将中间体2加入氢氧化钠溶液中,在温度为105℃的条件下,回流处理13h后,降至室温加入盐酸调节pH值为4,制得中间体3,将中间体3、锡、浓盐酸混合,在转速为180r/min,温度115℃的条件下,回流反应1.3h后,加入浓氨水调节pH值为8,水域煮沸25min,过滤去除滤渣,向滤液中加入冰醋调节pH值为4,过滤去除滤液,制得中间体4;
步骤B3:将中间体4、七水硫酸亚铁、甲醇混合,在转速为180r/min,温度为35℃的条件下,搅拌25min后,静置23h,离心去除上清,将底物烘干,制得容量增强剂。
步骤B1所述的4,4'-二甲基联苯、浓硫酸、硝酸溶液的用量比为0.02mol:50mL:15mL,浓硫酸的质量分数为98%,硝酸溶液的质量分数为50%,中间体1、1,2-二氯苯、偶氮二异丁腈的用量比为0.1mol:100mL:1.5mmol。
步骤B2所述的中间体2和氢氧化钠溶液的用量比为0.1mol:100mL,氢氧化钠溶液的质量分数为10%,中间体3、锡、浓盐酸的用量比为4g:9g:20mL,浓盐酸的质量分数36%。
步骤B3所述的中间体4、七水硫酸亚铁、甲醇的用量比为150mg:1g:20mL。
实施例3
一种锂离子电池用硅碳负极材料,具体包括如下步骤:
步骤S1:将聚乙烯腈溶于N,N-二甲基甲酰胺中,在转速为200r/min,温度为80℃的条件下,搅拌并滴加乙二胺溶液,加入完毕后,进行反应15h后,蒸馏去除溶剂,制得改性聚乙烯腈;
步骤S2:将改性聚乙烯腈、改性纳米硅、二苯基甲烷二异氰酸酯、N,N-二甲基甲酰胺混合均匀,在转速为800r/min,温度为40℃的条件下,搅拌3h后,过滤去除滤液,将滤饼加入马弗炉中,以5℃/min的升温速率,升温至290℃,煅烧30min,以4℃/min的升温速率,升温至820℃,煅烧1.5h,制得锂离子电池用硅碳负极材料。
步骤S1所述的聚乙烯腈和乙二胺溶液的用量比为2g:15mL,乙二胺溶液的质量分数为15%。
步骤S2所述的改性聚乙烯腈、改性纳米硅、二苯基甲烷二异氰酸酯的质量比为3:5:1。
所述的改性纳米硅由如下步骤制成:
步骤A1:将三乙醇胺加入去离子水中,在转速为800r/min,温度为85℃的条件下,搅拌30min,加入水杨酸钠和十六烷基三甲基溴化铵,继续搅拌15min后,加入正硅酸乙酯,继续反应15h,离心去除上清,将底物在温度为650℃的条件下,焙烧9h,制得多孔纳米二氧化硅;
步骤A2:将多孔纳米二氧化硅分散在去离子水中,加入KH560,在转速为300r/min,温度为70℃的条件下,搅拌1.5h后,过滤去除滤液,将底物再次分散在去离子水中,加入容量增强剂,调节反应液pH值为碱性,搅拌10h后,过滤去除滤液,将底物烘干制得改性纳米硅。
步骤A1所述的三乙醇胺、去离子水、水杨酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、正硅酸乙酯的用量比为15mg:6mL:50mg:95mg:1mL。
步骤A2所述的KH560的用量为多孔纳米二氧化硅质量的10%,容量增强剂的用量为多孔纳米二氧化硅质量15%。
所述的容量增强剂由如下步骤制成:
步骤B1:将4,4'-二甲基联苯和浓硫酸混合,在转速为120r/min,温度为25℃的条件下,进行搅拌并滴加硝酸溶液,进行反应5h后,冰水浴降温,过滤去除滤液,制得中间体1,将中间体1、1,2-二氯苯、偶氮二异丁腈混合,在转速为200r/min,温度为95℃的条件下,搅拌并通入过量氯气,进行反应至无氯化氢气体产生,制得中间体2;
步骤B2:将中间体2加入氢氧化钠溶液中,在温度为110℃的条件下,回流处理15h后,降至室温加入盐酸调节pH值为5,制得中间体3,将中间体3、锡、浓盐酸混合,在转速为200r/min,温度120℃的条件下,回流反应1.5h后,加入浓氨水调节pH值为8,水域煮沸30min,过滤去除滤渣,向滤液中加入冰醋调节pH值为4,过滤去除滤液,制得中间体4;
步骤B3:将中间体4、七水硫酸亚铁、甲醇混合,在转速为200r/min,温度为40℃的条件下,搅拌30min后,静置25h,离心去除上清,将底物烘干,制得容量增强剂。
步骤B1所述的4,4'-二甲基联苯、浓硫酸、硝酸溶液的用量比为0.02mol:50mL:15mL,浓硫酸的质量分数为98%,硝酸溶液的质量分数为50%,中间体1、1,2-二氯苯、偶氮二异丁腈的用量比为0.1mol:100mL:1.5mmol。
步骤B2所述的中间体2和氢氧化钠溶液的用量比为0.1mol:100mL,氢氧化钠溶液的质量分数为10%,中间体3、锡、浓盐酸的用量比为4g:9g:20mL,浓盐酸的质量分数36%。
步骤B3所述的中间体4、七水硫酸亚铁、甲醇的用量比为150mg:1g:20mL。
对比例1
本对比例为中国专利CN108598430A中第一实施例公开的锂电池负极材料。
对比例2
本对比例为中国专利CN109728266A中实施例1公开的锂电池负极材料。
将实施例1-3和对比例1-2制得的锂电池负极材料进行电池放电容量和循环300圈后的放电容量,结果如下表所示;
Figure BDA0003754202470000121
由上表可知实施例1-3制得的锂电池负极材料的放电容量为1348-1355mAh/g,在循环300圈后放电容量为1321-1339mAh/g,未出现大幅下降。
以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明,所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围,均应属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种锂离子电池用硅碳负极材料,其特征在于:将改性聚乙烯腈、改性纳米硅、二苯基甲烷二异氰酸酯共混处理后,高温煅烧制得锂离子电池用硅碳负极材料;
所述的改性纳米硅由如下步骤制成:
步骤A1:将三乙醇胺加入去离子水中搅拌,再加入水杨酸钠和十六烷基三甲基溴化铵,继续搅拌后,加入正硅酸乙酯,进行反应,离心去除上清,将底物焙烧,制得多孔纳米二氧化硅;
步骤A2:将多孔纳米二氧化硅分散在去离子水中,加入KH560搅拌后,过滤去除滤液,将底物再次分散在去离子水中,加入容量增强剂,调节反应液pH值为碱性,搅拌处理,再过滤去除滤液,将底物烘干制得改性纳米硅。
2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池用硅碳负极材料,其特征在于:步骤A1所述的三乙醇胺、去离子水、水杨酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、正硅酸乙酯的用量比为15mg:6mL:50mg:95mg:1mL。
3.根据权利要求1所述的一种锂离子电池用硅碳负极材料,其特征在于:步骤A2所述的KH560的用量为多孔纳米二氧化硅质量的8-10%,容量增强剂的用量为多孔纳米二氧化硅质量10-15%。
4.根据权利要求1所述的一种锂离子电池用硅碳负极材料,其特征在于:所述的容量增强剂由如下步骤制成:
步骤B1:将4,4'-二甲基联苯和浓硫酸混合搅拌并滴加硝酸溶液,进行反应3-5h后,冰水浴降温,过滤去除滤液,制得中间体1,将中间体1、1,2-二氯苯、偶氮二异丁腈混合,搅拌并通入过量氯气,进行反应至无氯化氢气体产生,制得中间体2;
步骤B2:步骤B2:将中间体2加入氢氧化钠溶液中,回流处理后,降至室温加入盐酸调节pH值,制得中间体3,将中间体3、锡、浓盐酸混合回流反应后,加入浓氨水调节pH值,水域煮沸,过滤去除滤渣,向滤液中加入冰醋调节pH值,过滤去除滤液,制得中间体4;
步骤B3:将中间体4、七水硫酸亚铁、甲醇混合搅拌后,静置,离心去除上清,将底物烘干,制得容量增强剂。
5.根据权利要求4所述的一种锂离子电池用硅碳负极材料,其特征在于:步骤B1所述的4,4'-二甲基联苯、浓硫酸、硝酸溶液的用量比为0.02mo l:50mL:15mL,浓硫酸的质量分数为98%,硝酸溶液的质量分数为50%,中间体1、1,2-二氯苯、偶氮二异丁腈的用量比为0.1mo l:100mL:1.5mmo l。
6.根据权利要求4所述的一种锂离子电池用硅碳负极材料,其特征在于:步骤B2所述的中间体2和氢氧化钠溶液的用量比为0.1mo l:100mL,氢氧化钠溶液的质量分数为10%,中间体3、锡、浓盐酸的用量比为4g:9g:20mL,浓盐酸的质量分数36%。
7.根据权利要求4所述的一种锂离子电池用硅碳负极材料,其特征在于:步骤B3所述的中间体4、七水硫酸亚铁、甲醇的用量比为150mg:1 g:20mL。
8.根据权利要求1所述的一种锂离子电池用硅碳负极材料的制备方法,其特征在于:具体包括如下步骤:
步骤S1:将聚乙烯腈溶于N,N-二甲基甲酰胺中,搅拌并滴加乙二胺溶液,加入完毕后,进行反应后,蒸馏去除溶剂,制得改性聚乙烯腈;
步骤S2:将改性聚乙烯腈、改性纳米硅、二苯基甲烷二异氰酸酯、N,N-二甲基甲酰胺混合搅拌后,过滤去除滤液,将滤饼加入马弗炉中,煅烧,制得锂离子电池用硅碳负极材料。
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