[发明专利]一种多孔碳-纳米硅-碳核壳结构材料及其制备方法在审

专利信息
申请号: 201910512318.0 申请日: 2019-06-13
公开(公告)号: CN110224125A 公开(公告)日: 2019-09-10
发明(设计)人: 殷敖;杨乐之;涂飞跃;罗磊;彭青姣;封青阁;刘强;余林遇;汤刚;史诗伟;陈涛;刘志宽;覃事彪 申请(专利权)人: 长沙矿冶研究院有限责任公司
主分类号: H01M4/36 分类号: H01M4/36;H01M4/38;H01M4/62;H01M10/0525;B82Y30/00;B82Y40/00
代理公司: 长沙朕扬知识产权代理事务所(普通合伙) 43213 代理人: 杨斌
地址: 410000 湖南*** 国省代码: 湖南;43
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摘要: 发明公开了一种多孔碳‑纳米硅‑碳核壳结构材料及其制备方法,该核壳结构材料以多孔碳材料为基底,中间嵌入层由纳米硅组成,外层包覆无定形碳碳壳。制备方法包括:将经过预腐蚀的基底碳材料,在惰性气体氛围中,先经中温刻蚀,然后高温活化,后处理得到多孔碳材料;将多孔碳材料与纳米硅在溶剂中混合并研磨,得到复合材料;将复合材料与碳源在溶剂中混合并进行喷雾造粒,然后在惰性气体气氛中进行热处理。本发明有效提高了材料的首次库伦效率和材料结构稳定性。与石墨材料混合后,可得到可逆容量在400~650mAh/g的高稳定性硅碳复合负极活性材料。此外,本发明复合材料生产成本较低,适合工业化生产。
搜索关键词: 纳米硅 多孔碳材料 制备 复合材料 多孔碳 壳结构 溶剂 基底 碳核 复合负极活性材料 惰性气体氛围 惰性气体气氛 复合材料生产 核壳结构材料 首次库伦效率 后处理 热处理 材料结构 高温活化 高稳定性 可逆容量 喷雾造粒 石墨材料 无定形碳 研磨 嵌入层 碳材料 外层包 预腐蚀 硅碳 刻蚀 碳壳 中温
【主权项】:
1.一种多孔碳‑纳米硅‑碳核壳结构材料的制备方法,其特征在于,包括下述的步骤:S1、将经过预腐蚀的基底碳材料,在惰性气体氛围中,先经200~300℃中温刻蚀,然后700~900℃高温活化,后处理得到多孔碳材料,所述预腐蚀采用的活化剂为碱;S2、将S1得到的多孔碳材料与纳米硅在溶剂中混合并研磨,使纳米硅嵌入多孔碳材料,得到复合材料;S3、将S2得到的复合材料与碳源在溶剂中混合并进行喷雾造粒,然后在惰性气体气氛中进行热处理,温度为700~1000℃,使复合材料表面被无定型碳包覆,得到多孔碳‑纳米硅‑碳核壳结构材料。
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