[发明专利]用于生产用于电池电极的电极材料的方法有效

专利信息
申请号: 201580062090.X 申请日: 2015-11-09
公开(公告)号: CN107001052B 公开(公告)日: 2020-12-01
发明(设计)人: 西格蒙德·格罗伊利希-韦伯 申请(专利权)人: 帕德博恩大学
主分类号: C01B32/956 分类号: C01B32/956;H01M4/38;H01M4/62;H01M10/052;H01M4/36
代理公司: 广州华进联合专利商标代理有限公司 44224 代理人: 邓云鹏
地址: 德国帕*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: 用于 生产 电池 电极 材料 方法
【权利要求书】:

1.一种用于生产用于电池电极的电极材料的方法,其中所述电极材料包括纳米结构的碳化硅,其中所述碳化硅的表面包括碳膜,其中所述方法包括以下步骤:

a)提供包括硅源、碳源和掺杂剂的混合物,其中至少硅源和碳源以固体颗粒的微粒共同存在;

b)将步骤a)中提供的混合物在≥1400℃至≤2000℃的范围内的温度下处理,其中步骤b)在包括沉积表面的反应器中执行,所述沉积表面的温度相对于至少一个另外的内反应器表面降低;

在步骤a)中提供的所述固体颗粒中,基于摩尔分数,碳相对于硅以>1/1至≤1.5/1的量存在。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,将步骤a)中提供的混合物在≥1650℃至≤1850℃的范围内的温度下处理。

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,通过使用溶胶-凝胶过程制备步骤a)中提供的所述固体颗粒。

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述溶胶-凝胶过程至少包括以下步骤:

c)提供包括硅源、碳源和掺杂剂的前体混合物,其中所述前体混合物存在于溶剂中;

d)在升高的温度下处理所述前体混合物,同时干燥所述前体混合物;以及

e)将干燥的所述前体混合物加热至≥800℃至≤1200℃的范围内的温度。

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,将干燥的所述前体混合物加热至≥900℃至≤1100℃的范围内的温度。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的方法,其特征在于,所述沉积表面具有一定的温度,所述一定的温度相对于至少一个另外的内反应器表面具有降低了一定量的温度,所述一定量在≥30℃至≤200℃的范围内。

7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述一定量在≥50℃至≤100℃的范围内。

8.根据权利要求1至4中任一项所述的方法,其特征在于,所述方法用于生产锂离子电池的阳极。

9.一种电池电极,包括电极材料,所述电极材料包括纳米结构的碳化硅,并且通过根据权利要求1至8中任一项的方法来生产;

碳化硅包括在其表面上的碳膜。

10.根据权利要求9所述的电池电极,其特征在于,所述电极材料包括碳化硅纤维。

11.根据权利要求9或10所述的电池电极,其特征在于,所述电极材料包括碳化硅微粒。

12.一种电池,包括至少一个根据权利要求9至11中任一项所述的电池电极。

13.根据权利要求12所述的电池,其特征在于,所述电池是锂离子电池。

14.根据权利要求12或13所述的电池,其特征在于,所述电池电极配置为阳极。

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