[发明专利]一种锂离子电池用卵黄结构硅碳复合材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种锂离子电池用卵黄结构硅碳复合材料的制备方法，其步骤是将硅纳米粒子通过正硅酸四乙酯(TEOS)的水解产物进行包覆，获得前驱物，然后利用喷雾干燥法对前驱物包覆聚乙烯吡咯烷酮(PVP)，而后通过碳化和HF的刻蚀得到具有多孔的石榴状结构的碳包覆硅的复合材料，其中硅纳米颗粒与壳之间有空腔。该结构可以缓解硅纳米粒子在脱嵌锂过程中的体积膨胀效应，合成工艺简单、成本低、产品纯度高、生产效率高、易于工业化生产，所得的硅碳复合材料具有较高的比容量，良好的循环稳定性和优异的倍率性能。

主权项

1.一种锂离子电池用卵黄结构硅碳复合材料的制备方法，包括以下步骤：1)、将一定量的硅纳米粒子通过超声分散到无水乙醇和水(体积比4∶1)的混合溶液中，加入一定量的浓氨水和正硅酸四乙酯(TEOS)搅拌，利用TEOS在碱性条件下的水解产物对硅纳米粒子进行有效的包覆，然后水洗离心三次，烘干得到固体粉末；2)、取一定量步骤1得到的固体粉末置于蒸馏水中并搅拌，然后加入聚乙烯吡咯烷酮(PVP)搅拌，在180℃条件下进行喷雾干燥，收集喷雾干燥后的产物得固体粉末；3)、将步骤2得到的固体粉末在管式炉中通惰性气体，一定温度下热处理，得到固体粉末；4)、将步骤3所得固体粉末溶于HF溶液中，通过HF的刻蚀洗掉作为模板层的SiO2，乙醇洗三次后烘干，得到具有多孔的石榴状的硅碳复合材料。