CN115312736B - 一种Si@TiN-沥青复合负极材料的制备方法 - Google Patents

一种Si@TiN-沥青复合负极材料的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN115312736B
CN115312736B CN202211064369.XA CN202211064369A CN115312736B CN 115312736 B CN115312736 B CN 115312736B CN 202211064369 A CN202211064369 A CN 202211064369A CN 115312736 B CN115312736 B CN 115312736B
Authority
CN
China
Prior art keywords
tin
tio
asphalt
ball milling
mixing
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
Application number
CN202211064369.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN115312736A (zh
Inventor
何孟军
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.)
Chuneng New Energy Co Ltd
Original Assignee
Chuneng New Energy Co Ltd
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 Chuneng New Energy Co Ltd filed Critical Chuneng New Energy Co Ltd
Priority to CN202211064369.XA priority Critical patent/CN115312736B/zh
Publication of CN115312736A publication Critical patent/CN115312736A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN115312736B publication Critical patent/CN115312736B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

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
    • H01M4/366—Composites as layered products
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
    • 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
    • H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
    • H01M4/628—Inhibitors, e.g. gassing inhibitors, corrosion inhibitors
    • 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

Abstract

本发明公开了一种Si@TiN‑沥青复合负极材料的制备方法，包括如下步骤：S1、将纳米Si颗粒与TiO2粉末进行湿法球磨机械混合，得到Si@TiO2复合物；S2、先将Si@TiO2复合物与炭黑SuperP进行干法球磨混合，得到Si@TiO2‑SuperP前驱体，然后经碳热还原氮气氧化反应使TiO2转换为TiN，冷却后即可得到Si@TiN中间体；S3、先将Si@TiN中间体与沥青混合，再经高温煅烧，冷却后即可得到Si@TiN‑沥青负极复合材料。本发明解决了现有技术中硅负极材料电导率低和体积膨胀问题，且该方法合成工艺简单，操作方便。

Description

一种Si@TiN-沥青复合负极材料的制备方法
技术领域
本发明属于锂离子电池的负极材料技术领域，具体涉及一种Si@TiN-沥青复合负极材料的制备方法。
背景技术
现阶段，因锂离子电池具有能量密度高、循环寿命寿命长、可回收二次利用和清洁环保等优点被广泛应用于新能源电动汽车、3C类便携式电子设备以及终端储能设备等领域，随着市场发展的愈来愈烈，对锂离子电池的性能提出了新的要求，比如要求锂离子电池具有高的循环寿命、高能量密度以及安全特性优异等，其中锂离子电池的能量密度一直是各行各业关注的热点问题。锂离子电池的原理是基于锂离子在正极材料中脱出并嵌入到负极材料中，这便是锂电池的充电过程，反之亦然，则为放电过程，因此为了提高锂电池的能量密度可以从提高锂电池的正负极材料密度和提高正负极材料的比容量。
现在锂电行业主要的正极材料为三元(镍、钴、锰)材料、磷酸铁锂、钴酸锂等，而负极材料主要为石墨。现阶段对正极材料的改良主要对材料进行金属元素掺杂，对材料的本征能量密度改变不大，因此研究者主要关注于负极材料的开发。从锂电池发展以来，石墨都是锂电池负极材料的主角，但是近年来研究者发现了跟C元素(372mAh/g)同主族的Si元素(4200mAh/g)具有比C元素高10倍的比容量，因此对Si基负极材料的开发抑制是研究的重点。
硅负极虽然具有较高的理论比容量，但在实际应用的过程中也存在很多缺陷，硅作为一种半导体材料其本征电导率很低(2.52╳10-4S/m)，较差的电导率会使材料的倍率性能较差。但最主要的问题是硅在满嵌锂状态后体积膨胀达到400％，体积膨胀带来了一系列问题；
(1)硅材料在充放电过程中无法克服体积膨胀而产生的极大内应力，导致自身粉化甚至脱落，丧失电化学活性；
(2)硅材料在充放电过程中体积变化巨大，极片会不断发生膨胀收缩，导致电极结构严重破坏失去电接触，电池容量衰减极快；
(3)硅材料在充放电过程中不断粉化不断暴露出新的表面，SEI膜反复再生，SEI膜不断增厚，导致电池的内阻增高，电池的循环稳定性逐渐降低。
锂离子电池领域的快速发展对负极材料的比容量提出了更高的要求，硅负极材料拥有非常高的理论比容量，被认为是极具潜力的负极材料之一。然而硅的本征电导率低和体积膨胀问题并没有得到根本上的解决，从而无法使其得到商业化应用。为了提高硅负极材料的电化学性能，研究者围绕着降低硅材料体积膨胀效应和提高硅材料的电导率进行了大量的改性研究。其中主要的改性方法包括：纳米Si可以有效改善硅的体积膨胀而导致的粉化问题，但纳米硅材料的锂离子扩散阻力仍然较大，电化学性能仍然较差；Si/C复合材料中C层可以提升Si材料的导电性，减少Si与电解液的直接接触，在一定程度上可抑制Si的体积膨胀，但硅碳复合材料的循环性能也相对较差，适用范围较窄；氧化亚硅材料的内部可以理解为无定形的Si和SiO2，具有良好的循环性能，体积膨胀小，适用范围广，但氧化亚硅材料中随着O含量的增加氧化亚硅材料的比容量会减少；Si合金材料里面的Si是非晶态，可以帮助缓解体积膨胀，维持结构稳定，循环性能较好，但Si合金材料工艺制备条件苛刻，成本较高。
发明内容
为了克服上述现有背景技术的不足之处，本发明目的在于提供一种Si@TiN-沥青复合负极材料的制备方法，解决了现有技术中硅负极材料电导率低和体积膨胀问题，且该方法合成工艺简单，操作方便。
为实现上述目的，本发明通过下述技术方案实现：
本发明提供一种Si@TiN-沥青复合负极材料的制备方法，包括如下步骤：
S1、将纳米Si颗粒与TiO2粉末进行湿法球磨机械混合，得到Si@TiO2复合物；
S2、先将Si@TiO2复合物与炭黑SuperP进行干法球磨混合，得到Si@TiO2-SuperP前驱体，然后经碳热还原氮气氧化反应使TiO2转换为TiN，冷却后即可得到Si@TiN中间体；
S3、先将Si@TiN中间体与沥青混合，再经高温煅烧，冷却后即可得到Si@TiN-沥青负极复合材料。
优选的，所述步骤S1中湿法球磨机械混合的步骤为：将纳米Si颗粒和TiO2粉末添加至无水乙醇中混合超声，接着将超声后的混合物料转移至球磨罐中进行湿法球磨，球磨结束后对混合物料进行烘干处理，烘干后即可得到Si@TiO2复合物。
优选的，所述步骤S2中干法球磨混合的步骤为：将Si@TiO2复合物与炭黑SuperP进行混合，接着将混合物转移至球磨罐中进行干法球磨，球磨后即可得到Si@TiO2-SuperP前驱体。
进一步优选的，所述步骤S2中碳热还原氮气氧化反应的步骤为：将Si@TiO2-SuperP前驱体转入高温管式炉中，升温至900-1100℃并在Ar氛围下反应1.5-3h，接着升温至1100-1300℃并切换为N2氛围继续反应1-2h，冷却后即可得到Si@TiN中间体。
优选的，所述步骤S3中Si@TiN中间体与沥青混合及高温煅烧的步骤为：将Si@TiN中间体与沥青进行干法球磨混合后转移至高温管式炉中，升温至250-350℃并在N2氛围下进行煅烧0.5-1.5h，接着升温至550-650℃在N2氛围下继续煅烧0.5-1.5h，冷却后即可得到Si@TiN-沥青负极复合材料。
优选的，所述纳米Si颗粒与TiO2粉末的投料摩尔比为(3.5～6.5)：1。
优选的，所述Si@TiO2复合物与炭黑SuperP的投料质量比为(3.5-5.0)：1。
优选的，所述Si@TiN中间体与沥青的投料质量比为(1.5-3.5)：1。
优选的，所述纳米Si颗粒的粒径为50.0-200.0nm，所述TiO2粉末的粒径为1.0-5.0nm。
优选的，所述炭黑SuperP的粒径为30.0-40.0nm。
与现有技术相比，本发明取得的有益效果：
本发明在纳米Si颗粒中引入了TiN，TiN在高温下，具有优异的导热特性，有利于电极的快速散热并且可以使热量分布更均匀，形成的SEI膜更加稳定，电池的高温循环性能更加优异。同时为了进一步提高硅基颗粒的电化学性能，在纳米Si颗粒合金化的基础上进行沥青包覆，而沥青作为石油裂解产物，来源广泛，具有良好的伸缩弹性，因此在硅基颗粒的表面包覆沥青，同样也有抑制纳米Si颗粒膨胀的作用。
本发明通过机械混合的方式制备了Si@TiO2复合物，相对于水热/热溶法的工艺，本方法更简单。
本发明采用炭黑SuperP作为碳源，在惰性氛围下对Si@TiO2复合物进行两段高温煅烧使得TiO2转换为TiN，得到Si@TiN中间体。炭黑SuperP廉价易得，使用成本低，且TiO2转换的转换效率高。
本发明在Si@TiN中间体的基础上包覆沥青，对因Si颗粒膨胀所导致的极片断裂以及脱粉等问题有一定缓解作用，提高了其循环性能。
附图说明
图1为本发明实施例1制备的Si@TiN/沥青负极复合材料的XRD图谱。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明的优选实施方案进行描述，但是不能理解为对本发明的限制，仅作举例而已。
下述实施例中所述试验方法或测试方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均从常规商业途径获得，或以常规方法制备。
实施例1
本实施例提供一种Si@TiN-沥青复合负极材料的制备方法，包括：
(1)湿法机械混合：将0.5g，粒径为100nm的纳米Si颗粒、1.8g的TiO2粉末和40ml的无水乙醇混合超声30min，接着混合物料转移至球磨罐中，在1000rad/min的转速下湿法球磨4h，球磨结束后，对物料进行80℃，12h烘干处理即可得到Si@TiO2复合物。
(2)干法机械混合：将(1)中烘干好的Si@TiO2复合物与炭黑SuperP按照质量比为4：1的质量比进行混合，接着将混合物继续转移至球磨罐中，在1000rad/min的转速下干法球磨4h即可得到Si@TiO2/SuperP前驱体。
(3)碳热还原氮气氧化：将(2)中获得的Si@TiO2/SuperP前驱体转入高温管式炉中，以10℃/min的升温速率升温至1000℃，在Ar氛围下反应2h，接着再以10℃/min的升温速率升温至1200℃，并且在二次升温过程中将将Ar氛围切换为N2氛围持续反应1h，自然冷却即可得到Si@TiN中间体。
Si+C+TiO2＝TiOx+COy+SiO2
Si+TiOy+N2＝TiN+NOx+SiO2
(4)将(3)得到的Si@TiN中间体与沥青按照质量比为7：3进行混合，接着再按照步骤(2)中的球磨方法处理后转移至高温管式炉，以10℃/min的升温速率升温至300℃，N2保护下进行煅烧1h，接着继续以10℃/min的升温速率升温至600℃，继续煅烧1h，最后冷却至室温，得到Si@TiN/沥青负极复合材料。
(5)称取质量比为Si@TiN/沥青负极复合材料：SBR：SuperP＝8：1：1的物料进行混合，加入适量水进行调浆后均匀的涂在铜箔上，接着将其放入120℃烘箱中烘12h去除极片中含有的水分，同时将纽扣式电池(CR2430)的正极、负极、垫片和垫圈放入无水乙醇中超声半小时之后放入60℃鼓风干燥箱中烘干。然后取出极片称重，连同电池材料转移至充满氩气的手套箱中进行电池的组装。电池组装的在的手套箱中进行并控制水浓度<2ppm、氧浓度<2ppm，组装顺序依次为负极，极片，隔膜(Celgard2300聚丙烯多孔膜)，锂片，垫片，垫圈。组装完毕后使用封口机封口，放置24h后进行电化学测试。
实施例2
本实施例提供一种Si@TiN-沥青复合负极材料的制备方法，包括：
(1)湿法机械混合：将0.5g，粒径为100nm的纳米Si颗粒、1.44g的TiO2粉末和40ml的无水乙醇混合超声30min，接着混合物料转移至球磨罐中，在1000rad/min的转速下湿法球磨4h，球磨结束后，对物料进行80℃，12h烘干处理即可得到Si@TiO2复合物。
(2)干法机械混合：将(1)中烘干好的Si@TiO2复合物与炭黑SuperP按照质量比为3.5：1的质量比进行混合，接着将混合物继续转移至球磨罐中，在1000rad/min的转速下干法球磨4h即可得到Si@TiO2/SuperP前驱体。
(3)碳热还原氮气氧化：将(2)中获得的Si@TiO2/SuperP前驱体转入高温管式炉中，以10℃/min的升温速率升温至900℃，在Ar氛围下反应3h，接着再以10℃/min的升温速率升温至1100℃，并且在二次升温过程中将将Ar氛围切换为N2氛围持续反应2h，自然冷却即可得到Si@TiN中间体。
Si+C+TiO2＝TiOx+COy+SiO2
Si+TiOy+N2＝TiN+NOx+SiO2
(4)将(3)得到的Si@TiN中间体与沥青按照质量比为1.5：1进行混合，接着再按照步骤(2)中的球磨方法处理后转移至高温管式炉，以10℃/min的升温速率升温至250℃，N2保护下进行煅烧1.5h，接着继续以10℃/min的升温速率升温至550℃，继续煅烧1.5h，最后冷却至室温，得到Si@TiN/沥青负极复合材料。
(5)称取质量比为Si@TiN/沥青负极复合材料：SBR：SuperP＝8：1：1的物料进行混合，加入适量水进行调浆后均匀的涂在铜箔上，接着将其放入120℃烘箱中烘12h去除极片中含有的水分，同时将纽扣式电池(CR2430)的正极、负极、垫片和垫圈放入无水乙醇中超声半小时之后放入60℃鼓风干燥箱中烘干。然后取出极片称重，连同电池材料转移至充满氩气的手套箱中进行电池的组装。电池组装的在的手套箱中进行并控制水浓度<2ppm、氧浓度<2ppm，组装顺序依次为负极，极片，隔膜(Celgard2300聚丙烯多孔膜)，锂片，垫片，垫圈。组装完毕后使用封口机封口，放置24h后进行电化学测试。
实施例3
本实施例提供一种Si@TiN-沥青复合负极材料的制备方法，包括：
(1)湿法机械混合：将0.5g，粒径为100nm的纳米Si颗粒、2.16g的TiO2粉末和40ml的无水乙醇混合超声30min，接着混合物料转移至球磨罐中，在1000rad/min的转速下湿法球磨4h，球磨结束后，对物料进行80℃，12h烘干处理即可得到Si@TiO2复合物。
(2)干法机械混合：将(1)中烘干好的Si@TiO2复合物与炭黑SuperP按照质量比为6.5：1的质量比进行混合，接着将混合物继续转移至球磨罐中，在1000rad/min的转速下干法球磨4h即可得到Si@TiO2/SuperP前驱体。
(3)碳热还原氮气氧化：将(2)中获得的Si@TiO2/SuperP前驱体转入高温管式炉中，以10℃/min的升温速率升温至1100℃，在Ar氛围下反应1.5h，接着再以10℃/min的升温速率升温至1300℃，并且在二次升温过程中将将Ar氛围切换为N2氛围持续反应1h，自然冷却即可得到Si@TiN中间体。
Si+C+TiO2＝TiOx+COy+SiO2
Si+TiOy+N2＝TiN+NOx+SiO2
(4)将(3)得到的Si@TiN中间体与沥青按照质量比为3.5：1进行混合，接着再按照步骤(2)中的球磨方法处理后转移至高温管式炉，以10℃/min的升温速率升温至350℃，N2保护下进行煅烧1h，接着继续以10℃/min的升温速率升温至650℃，继续煅烧1h，最后冷却至室温，得到Si@TiN/沥青负极复合材料。
(5)称取质量比为Si@TiN/沥青负极复合材料：SBR：SuperP＝8：1：1的物料进行混合，加入适量水进行调浆后均匀的涂在铜箔上，接着将其放入120℃烘箱中烘12h去除极片中含有的水分，同时将纽扣式电池(CR2430)的正极、负极、垫片和垫圈放入无水乙醇中超声半小时之后放入60℃鼓风干燥箱中烘干。然后取出极片称重，连同电池材料转移至充满氩气的手套箱中进行电池的组装。电池组装的在的手套箱中进行并控制水浓度<2ppm、氧浓度<2ppm，组装顺序依次为负极，极片，隔膜(Celgard2300聚丙烯多孔膜)，锂片，垫片，垫圈。组装完毕后使用封口机封口，放置24h后进行电化学测试。
图1为本发明实施例1制备的Si@TiN-沥青负极复合材料的XRD图谱，图中28.5°、47.4°、56.2°、69.2°、76.4°、88.1°和95.0°处的特征峰与Si的标准卡片(PDF#99-0092)一一对应；36.7°、42.6°、61.9°、74.2°和78.0°处的特征峰与TiN标准卡片(PDF#87-0632)一一对应；其中沥青的衍射峰并不明显，是由于其强度比其他峰弱的远缘故。实施例2和3制备的Si@TiN-沥青负极复合材料均已成功合成，本发明不做赘述。
实验例4
本实验例提供一种Si@TiN-沥青复合负极材料的应用方法，包括：
取实施例1所制备的Si@TiN-沥青复合负极材料，制备扣式电池。
实验例5
本实验例提供一种Si@TiN-沥青复合负极材料的应用方法，包括：
取实施例2所制备的Si@TiN-沥青复合负极材料，制备扣式电池。
实验例6
本实验例提供一种Si@TiN-沥青复合负极材料的应用方法，包括：
取实施例3所制备的Si@TiN-沥青复合负极材料，制备扣式电池。
对比例
取传统硅碳负极材料，制备扣式电池。
下面本发明以实验例4-6及对比例制备得到的电池为例，对各电池的实际应用效果进行测试，测试结果如表1所示。
表1实验例和对比例测试结果
Figure BDA0003827152820000091
从上表可知：本发明实验例4-6制备的扣式电池，其100周和200周的容量保持率优于采用传统硅碳负极材料制备的扣式电池，这是由于本发明在纳米Si颗粒中引入了TiN，有利于电极的快速散热并且可以使热量分布更均匀，形成的SEI膜更加稳定，电池的高温循环性能更加优异。本发明实验例4-6制备的扣式电池，其100周和200周的厚度膨胀率优于采用传统硅碳负极材料制备的扣式电池，这是由于本发明在硅基颗粒的表面包覆沥青，沥青具有良好的伸缩弹性，从而具有抑制纳米Si颗粒膨胀的作用。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种Si@TiN-沥青复合负极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、将纳米Si颗粒与TiO2粉末进行湿法球磨机械混合，得到Si@TiO2复合物；
S2、先将Si@TiO2复合物与炭黑SuperP进行干法球磨混合，得到Si@TiO2-SuperP前驱体，然后经碳热还原氮气氧化反应使TiO2转换为TiN，冷却后即可得到Si@TiN中间体；
S3、先将Si@TiN中间体与沥青混合，再经高温煅烧，冷却后即可得到Si@TiN-沥青负极复合材料。
2.根据权利要求1所述的Si@TiN-沥青复合负极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中湿法球磨机械混合的步骤为：将纳米Si颗粒和TiO2粉末添加至无水乙醇中混合超声，接着将超声后的混合物料转移至球磨罐中进行湿法球磨，球磨结束后对混合物料进行烘干处理，烘干后即可得到Si@TiO2复合物。
3.根据权利要求1所述的Si@TiN-沥青复合负极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中干法球磨混合的步骤为：将Si@TiO2复合物与炭黑SuperP进行混合，接着将混合物转移至球磨罐中进行干法球磨，球磨后即可得到Si@TiO2-SuperP前驱体。
4.根据权利要求1或3所述的Si@TiN-沥青复合负极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中碳热还原氮气氧化反应的步骤为：将Si@TiO2-SuperP前驱体转入高温管式炉中，升温至900-1100℃并在Ar氛围下反应1.5-3h，接着升温至1100-1300℃并切换为N2氛围继续反应1-2h，冷却后即可得到Si@TiN中间体。
5.根据权利要求1所述的Si@TiN-沥青复合负极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中Si@TiN中间体与沥青混合及高温煅烧的步骤为：将Si@TiN中间体与沥青进行干法球磨混合后转移至高温管式炉中，升温至250-350℃并在N2氛围下进行煅烧0.5-1.5h，接着升温至550-650℃在N2氛围下继续煅烧0.5-1.5h，冷却后即可得到Si@TiN-沥青负极复合材料。
6.根据权利要求1所述的Si@TiN-沥青复合负极材料的制备方法，其特征在于，所述纳米Si颗粒与TiO2粉末的投料摩尔比为(3.5～6.5)：1。
7.根据权利要求1或6所述的Si@TiN-沥青复合负极材料的制备方法，其特征在于，所述Si@TiO2复合物与炭黑SuperP的投料质量比为(3.5-5.0)：1。
8.根据权利要求7所述的Si@TiN-沥青复合负极材料的制备方法，其特征在于，所述Si@TiN中间体与沥青的投料质量比为(1.5-3.5)：1。
9.根据权利要求1所述的Si@TiN-沥青复合负极材料的制备方法，其特征在于，所述纳米Si颗粒的粒径为50.0-200.0nm，所述TiO2粉末的粒径为1.0-5.0nm。
10.根据权利要求1或9所述的Si@TiN-沥青复合负极材料的制备方法，其特征在于，所述炭黑SuperP的粒径为30.0-40.0nm。
CN202211064369.XA 2022-09-01 2022-09-01 一种Si@TiN-沥青复合负极材料的制备方法 Active CN115312736B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211064369.XA CN115312736B (zh) 2022-09-01 2022-09-01 一种Si@TiN-沥青复合负极材料的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211064369.XA CN115312736B (zh) 2022-09-01 2022-09-01 一种Si@TiN-沥青复合负极材料的制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN115312736A CN115312736A (zh) 2022-11-08
CN115312736B true CN115312736B (zh) 2023-04-21

Family

ID=83863820

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211064369.XA Active CN115312736B (zh) 2022-09-01 2022-09-01 一种Si@TiN-沥青复合负极材料的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115312736B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116190621B (zh) * 2023-04-27 2023-07-25 江苏正力新能电池技术有限公司 一种硅基负极材料、制备方法及其应用

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110993931A (zh) * 2019-12-23 2020-04-10 上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司 一种锂离子电池用硅负极材料的改性方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101786612A (zh) * 2010-03-02 2010-07-28 中国地质大学（北京） 一种TiN粉体原料及其制备方法
KR102331721B1 (ko) * 2014-12-31 2021-11-26 삼성전자 주식회사 복합 음극 활물질, 그 제조방법, 이를 포함하는 음극 및 리튬이차전지
KR102341405B1 (ko) * 2015-07-03 2021-12-20 삼성에스디아이 주식회사 음극 활물질, 이를 채용한 리튬 전지 및 이의 제조 방법
CN114229807B (zh) * 2021-12-06 2023-06-20 成都佰思格科技有限公司 一种Si@SiOx-TiN/C复合负极材料、制备方法及锂离子电池

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110993931A (zh) * 2019-12-23 2020-04-10 上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司 一种锂离子电池用硅负极材料的改性方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN115312736A (zh) 2022-11-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105355908B (zh) 锂离子电池复合负极材料及其制备方法、使用该材料的负极和锂离子电池
CN110289416B (zh) 一种钠离子电池负极材料铋钼双金属硫化物的制备方法
CN110752356B (zh) 一种双金属硒化物的钠离子电池负极材料的制备方法
CN110176601A (zh) 一种碳包覆氧化亚硅负极材料及其制备方法和应用
CN111477849B (zh) 一种多孔Si/SiC/C材料的制备方法及负极材料
CN107464938B (zh) 一种具有核壳结构的碳化钼/碳复合材料及其制备方法和在锂空气电池中的应用
CN110311121A (zh) 一种锂离子电池用含锂氧化硅负极材料及其制备方法
CN113889594A (zh) 一种硼掺杂锆酸镧锂包覆石墨复合材料的制备方法
CN115312736B (zh) 一种Si@TiN-沥青复合负极材料的制备方法
CN112289985B (zh) 一种C@MgAl2O4复合包覆改性的硅基负极材料及其制备方法
CN103378355A (zh) 碱金属二次电池及其用的负极活性物质、负极材料、负极和负极活性物质的制备方法
CN113066988A (zh) 一种负极极片及其制备方法和用途
CN112614979A (zh) 一种二次碳包覆的磷酸铁锂及其制备方法
CN104157856A (zh) 一种核壳型LaFeO3＠C锂电池负极材料及其制备方法
CN111403740A (zh) 一种硅石墨复合材料的制备方法
CN114639809B (zh) 一种复合硬碳负极材料、制备方法及应用
CN113735180B (zh) 一种利用ldh基前驱体得到钴铁硫化物制备钠离子电池负极材料的方法
CN111916705B (zh) 一种高性能硅氧化物基复合材料的制备及应用
CN115172681A (zh) 一种磷酸铁锰锂正极材料的制备方法和应用
CN113937270A (zh) 一种快速制备聚阴离子材料碳复合硅酸亚铁锂的方法
CN113948698A (zh) 一种纳米级聚阴离子材料碳复合硅酸亚铁锂的制备方法
CN112968155A (zh) 一种锂离子电池用复合负极材料及其制备方法
CN107611363B (zh) 一种梭状铁酸钴/碳锂离子电池纳米复合负极材料及其制备方法与应用
CN114094075B (zh) 一种硒化铁-氧化铁纳米管/石墨烯气凝胶复合负极材料及其制备方法与应用
CN114583137B (zh) 一种在碳表面进行硫掺杂磷修饰的方法及其应用

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