[发明专利]一种锂离子电池硅/碳复合气凝胶负极材料的制备方法在审

专利信息
申请号: 201811550910.1 申请日: 2018-12-18
公开(公告)号: CN109755507A 公开(公告)日: 2019-05-14
发明(设计)人: 肖启振;吴亚柯;李朝晖;雷钢铁 申请(专利权)人: 湘潭大学
主分类号: H01M4/36 分类号: H01M4/36;H01M4/38;H01M4/583;H01M10/0525
代理公司: 苏州知途知识产权代理事务所(普通合伙) 32299 代理人: 陈瑞泷
地址: 411105 湖南省湘潭*** 国省代码: 湖南;43
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摘要: 本申请涉及一种锂离子电池硅/碳复合气凝胶负极材料的制备方法,具体包括:首先通过两步镁热还原二氧化硅气凝胶制备硅气凝胶,再将硅气凝胶与聚合物混合,高温炭化得到硅气凝胶/碳复合电极材料。其中硅气凝胶保持了二氧化硅气凝胶的三维有序结构,碳能够均匀负载到硅颗粒表面形成硅/碳气凝胶。硅气凝胶的三维有序孔状结构能够提供有效的空间,缓解充放电过程中硅的体积改变,抑制电极结构的破坏;碳材料能够提供良好的电导率,抑制局部极化作用。总之,制备的硅/碳复合气凝胶负极材料具有较高的比容量和循环稳定性,是一种性能优异的锂离子电池负极材料。另外制备方法简单,绿色环保,易于大规模制备。
搜索关键词: 制备 硅气凝胶 碳复合 负极材料 气凝胶 二氧化硅气凝胶 锂离子电池 锂离子电池负极材料 三维有序结构 充放电过程 聚合物混合 循环稳定性 电导率 表面形成 电极材料 高温炭化 极化作用 均匀负载 孔状结构 绿色环保 镁热还原 三维有序 碳气凝胶 抑制电极 比容量 硅颗粒 碳材料 缓解 申请
【主权项】:
1.一种锂离子电池硅/碳复合气凝胶负极材料的制备方法,其特征在于,包含以下步骤:S1:将二氧化硅气凝胶与过量镁粉均匀混合,在惰性气氛下高温反应得到Mg2Si;S2:在空气气氛下高温分解Mg2Si得到硅气凝胶和氧化镁混合物;S3:将硅气凝胶和氧化镁混合物酸洗除杂后,干燥得硅气凝胶;S4:将硅气凝胶分散在含有机聚合物的溶液中,水浴加热并搅拌至水完全蒸发后再在保护气体保护下高温炭化,得到硅/碳复合气凝胶。
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