利索能及
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专利号: 2022107311769
申请人: 广东海洋大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-10-27
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种硅碳复合负极材料的制备方法,所述方法包括以下步骤:(1)惰性保护气氛下,热处理SiO,得到改性SiO;

(2)将步骤(1)的改性SiO、离子导电材料和天然石墨混合,喷雾干燥,得到混合料;

(3)将步骤(2)的混合料与有机碳源混合,压实造粒,得到块体材料;

(4)惰性保护气氛下,高温热处理步骤(3)的块体材料,粉碎,得到所述硅碳复合负极材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法,其中,步骤(1)中,将SiO在惰性气氛(例如氩气)中、温度为800~1200℃(例如950~1150℃)下保持一段时间(例如1‑10h),得到改性SiO;所述升温的速率例如为2~10℃/min。

3.根据权利要求1所述的制备方法,其中,步骤(2)中,将步骤(1)的改性SiO和离子导电材料与水混合后,放入砂磨机中砂磨一段时间,之后再加入天然石墨砂磨一段时间,再喷雾干燥,得到改性SiO/离子导电材料/石墨的混合料;

和/或,所述离子导电材料例如选自VN、Li3N、CoN、NiN中的至少一种;

和/或,所述改性SiO、离子导电材料、天然石墨的质量比例如为100:(3~12):(60~

120)。

4.根据权利要求1所述的制备方法,其中,步骤(3)中,所述压实造粒的压力为20~

50MPa,保压时间例如为10~30分钟;所述压实造粒例如在液压机中进行;

和/或,步骤(3)中,所述有机碳源和混合料的质量比例如为(8~25):100;

和/或,所述有机碳源例如选自沥青、环氧树脂、酚醛树脂、蔗糖中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的制备方法,其中,步骤(4)中,将步骤(3)的块体材料在惰性气氛中(例如氩气)、温度为650‑1000℃下保持一段时间(例如1‑10h),冷却到室温,然后粉碎得到复合负极材料,所述温度例如为750~850℃。

6.权利要求1‑5任一项所述方法制备得到的复合负极材料。

7.根据权利要求6所述的复合负极材料,其中,所述复合负极材料的首周放电容量≥

800mAh/g,首周充放电效率≥80%,300周循环容量保持率≥91%。

8.根据权利要求6或7所述的复合负极材料,其中,所述复合负极材料具有核壳结构,其中,核芯为改性SiO/离子导电材料/石墨的混合物,壳层为无定型炭。

9.根据权利要求6‑8任一项所述的复合负极材料,其中,所述复合负极材料中,无定型炭的含量为1~5wt%,改性SiO的含量为45~55wt%,所述离子导电材料的含量为2~

6wt%,所述石墨的含量为40~45wt%。

10.权利要求6‑9任一项所述的复合负极材料在锂离子电池中的用途。