[发明专利]一种锂电池海胆状多孔碳微球负载硅负极材料及制备方法在审
| 申请号： | 201810336866.8 | 申请日： | 2018-04-16 |
| 公开（公告）号： | CN108550812A | 公开（公告）日： | 2018-09-18 |
| 发明（设计）人： | 陈庆;廖健淞 | 申请（专利权）人： | 成都新柯力化工科技有限公司 |
| 主分类号： | H01M4/36 | 分类号： | H01M4/36;H01M4/38;H01M4/62;H01M10/0525;B82Y30/00 |
| 代理公司： | 暂无信息 | 代理人： | 暂无信息 |
| 地址： | 610091 四川省*** | 国省代码： | 四川;51 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 海胆状 锂电池 制备 中间相碳微球 硅负极材料 高温处理 硅纳米线 体积膨胀 多孔碳 碳微球 有机相 包覆 海胆 微球 负极材料容量 纳米线表面 氧等离子体 氩等离子体 热处理 氩气 包覆材料 材料内部 负极材料 气态硅源 等离子 粘结剂 蒸汽态 晶须 气源 催化剂 膨胀 宏观 应用 | ||
1.一种锂电池海胆状多孔碳微球负载硅负极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）使用中间相碳微球作为载体，加入有机硅源进行包覆处理，得到有机相包覆中间相碳微球；
（2）对步骤（1）制得的有机相包覆中间相碳微球进行氧等离子体高温处理，将硅原子在碳微球表面“种晶”成锥尖阵列结构；
（3）将气源更换为氩气，同时通入气态硅源及蒸汽态催化剂，进行氩等离子体高温处理，蒸汽态催化剂使阵列结构的锥尖形成熔融SiOx，通过气态硅源沿锥尖外延生长，形成海胆结构，即可制得负载硅纳米线的海胆状碳微球负极材料。
2.根据权利要求1所述一种锂电池海胆状多孔碳微球负载硅负极材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述中间相碳微球的粒度为10~200μm，孔隙率为60~80%。
3.根据权利要求1所述一种锂电池海胆状多孔碳微球负载硅负极材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述有机硅源为甲基硅油、乙基硅油、苯基硅油、甲基苯基硅油、甲基含氢硅油、甲基羟基硅油、羟基含氢硅油或甲基乙烯基硅油中的至少一种。
4.根据权利要求1所述一种锂电池海胆状多孔碳微球负载硅负极材料的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述氧等离子体高温处理的温度为1000~1100℃，时间为120~140min。
5.根据权利要求1所述一种锂电池海胆状多孔碳微球负载硅负极材料的制备方法，其特征在于：步骤（3）所述气态硅源为甲硅烷或乙硅烷中的一种。
6.根据权利要求1所述一种锂电池海胆状多孔碳微球负载硅负极材料的制备方法，其特征在于：步骤（3）所述蒸汽态催化剂为铁、镍、钛、金、锡的金属及化合物中的至少一种。
7.根据权利要求1所述一种锂电池海胆状多孔碳微球负载硅负极材料的制备方法，其特征在于：步骤（3）所述氩等离子体高温处理的温度为1100~1300℃，时间为110~130min。
8.根据权利要求1所述一种锂电池海胆状多孔碳微球负载硅负极材料的制备方法，其特征在于：所述海胆状碳微球负极材料的制备过程中，各原料重量份为：中间相碳微球25~30重量份、有机硅源4~8重量份、气态硅源58~69重量份、蒸汽态催化剂2~4重量份。
9.权利要求1~8任一项所述制备方法制备得到的一种锂电池海胆状多孔碳微球负载硅负极材料。
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