[发明专利]一种用于锂离子电池负极的SiOx-C-CNT复合材料的制备方法有效

专利信息
申请号: 201610125508.3 申请日: 2016-03-06
公开(公告)号: CN105609743B 公开(公告)日: 2018-08-31
发明(设计)人: 张永光;刘正军;殷福星;王新;谭台哲 申请(专利权)人: 河北工业大学;河源广工大协同创新研究院
主分类号: H01M4/36 分类号: H01M4/36;H01M4/48;H01M4/587;H01M4/62;H01M10/0525
代理公司: 天津翰林知识产权代理事务所(普通合伙) 12210 代理人: 赵凤英
地址: 300130 天津市红桥区*** 国省代码: 天津;12
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摘要: 发明为一种用于锂离子电池负极的SiOx‑C‑CNT复合材料的制备方法。该方法通过加入碳纳米管导电网络(CNT)和直接倒入培养皿成膜的方式,得到了一种新型硅/碳复合结构,这种结构包含:石墨骨架材料、无定形氧化硅SiOx、碳纳米管导电网络。本发明的复合材料解决了纳米硅材料的团聚效应,防止了电池比容量的快速衰减;无定形氧化硅与石墨形成SiOx‑C结构,能缓冲纳米硅体积膨胀/收缩引起的巨大应力效应,提高了电池的循环寿命;碳纳米管分布在SiOx‑C结构中,能更好的将硅和碳连接在一起,形成导电网络结构,增强了复合材料的导电性能,改善了电池的倍率性能。
搜索关键词: 一种 用于 锂离子电池 负极 siox cnt 复合材料 制备 方法
【主权项】:
1.一种用于锂离子电池负极的SiOx‑C‑CNT复合材料的制备方法,其特征为包括如下步骤:步骤一:将正硅酸乙酯(TEOS)与0.1~2mol/L的盐酸,溶于无水乙醇中,搅拌得到澄清混合溶液;其中,质量比正硅酸乙酯:0.1~2mol/L盐酸:无水乙醇=1:(0.5~5):(1~6);步骤二:将柠檬酸和乙二醇溶于去离子水中,再倒入碳纳米管悬浊液,搅拌得到混合溶液;其中,质量比柠檬酸:乙二醇:碳纳米管悬浊液:去离子水=1:(0.4~2.4):(0.4~3):(1~7.5);碳纳米管在悬浊液中质量百分比为7~15%;步骤三:将步骤二所获得的溶液倒入步骤一所获得溶液中,磁力搅拌,得到溶胶;其中,摩尔比为柠檬酸:正硅酸乙酯=1:(1~6);步骤四:将步骤三所得溶胶倒入玻璃培养皿中,使液体刚好铺满玻璃培养皿底部,然后置于干燥箱或者室温下干燥,形成薄膜;步骤五:将薄膜从玻璃培养皿中取出,置于研钵中研成细粉,将研磨后的细粉置于氩气气氛下的高温管式炉,以5~15℃/min升温至800~1300℃,保温0.5~3h,进行高温煅烧;待温度降到室温,即得到SiOx‑C‑CNT复合材料,其中x为0~2;所述的步骤四中薄膜的厚度为0.1~1mm。
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