[发明专利]具有纳米微孔隙的硅碳复合材料及其制备方法与用途有效
| 申请号： | 201310253010.1 | 申请日： | 2013-06-24 |
| 公开（公告）号： | CN103311523B | 公开（公告）日： | 2017-02-08 |
| 发明（设计）人： | 秦显营;李宝华;李硕;杨全红;康飞宇 | 申请（专利权）人： | 清华大学深圳研究生院 |
| 主分类号： | H01M4/38 | 分类号： | H01M4/38;B82Y30/00 |
| 代理公司： | 深圳新创友知识产权代理有限公司44223 | 代理人： | 江耀纯 |
| 地址： | 518055 广东*** | 国省代码： | 广东;44 |
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| 摘要： | 本发明公开了一种具有纳米微孔隙的硅碳复合材料及其制备方法与用途，包括纳米硅（Si）颗粒和纳米碳纤维基体，所述纳米碳纤维基体中分布有纳米孔洞和相互连通的微孔隙通道，所述纳米硅颗粒分散在所述纳米碳纤维基体中，纳米硅颗粒的一部分嵌入在所述纳米碳纤维基体中，剩余部分则位于所述纳米孔洞中。所述方法以参杂纳米硅颗粒和聚合物造孔剂（PPM）的聚丙烯腈（PAN）纺丝溶液进行静电纺丝，得到PAN‑Si‑PPM复合纳米纤维；然后进行氧化和碳化工序得到所述硅碳复合材料。所述用途为所述硅碳符合材料在锂离子电池负极材料制备中的应用。与现有技术相比，本发明为纳米硅颗粒的膨胀预留缓冲空间的同时，保证材料整体的电子传输能力。 | ||
| 搜索关键词： | 具有 纳米 微孔 复合材料 及其 制备 方法 用途 | ||
【主权项】：
一种锂离子电池的负极材料，其特征在于：包括纳米硅颗粒和纳米碳纤维基体，所述纳米碳纤维基体中分布有纳米孔洞和相互连通的微孔隙通道，所述纳米硅颗粒分散在所述纳米碳纤维基体中，纳米硅颗粒的一部分嵌入在所述纳米碳纤维基体中，剩余部分则位于所述纳米孔洞中；所述微孔隙通道用于为充放电过程中离子和电荷的传输提供传输通道，所述纳米孔洞结构是通过聚合物造孔剂在高温下逐步裂解脱除，并在聚合物造孔剂的镶嵌位置处形成的，所述相互连通的微孔隙通道是通过聚合物造孔剂在高温下逐步裂解脱除的裂解气体小分子在纳米碳纤维基体中形成的；所述微孔隙通道的孔径小于10nm；所述纳米硅颗粒的质量分数为3‑67％，所述纳米碳纤维基体的质量分数为33‑97％。
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