一维硅碳负极材料及其制备方法与流程

文档序号:12480087阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一维硅碳负极材料,其特征在于,所述负极材料由硅纳米线、钝化膜和高温裂解碳组成,呈三层夹心结构,其中最内层为硅纳米线,占硅碳负极材料总质量的5-50%,中间层为钝化膜,占硅碳负极材料总质量的0.5-10%,最外层为高温裂解碳,占硅碳负极材料总质量的40-85%。

2.权利要求1所述的一维硅碳负极材料的制备方法,其特征在于,采用以下步骤:

(1)将硅纳米线按照一定的厚度铺列在匣钵中,置于含有氧化性气体的氛围中,保温一段时间,使硅纳米线表面产生钝化,之后,冷却,备用;

(2)将高温裂解碳源溶于溶剂形成碳源溶液,将步骤(1)钝化后硅纳米线加入上述溶液中,超声分散10-60min,得到固含量为10-50%的混合溶液;

(3)利用喷雾干燥机将上述混合溶液进行喷雾干燥,得到硅碳复合材料前驱体;

(4)将硅碳复合材料前驱体置于管式炉中碳化处理,研磨,过筛,得到硅碳复合材料。

3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于:步骤(1)中硅纳米线铺设厚度为0.1-2cm,氧化性气体为以下的一种或几种的混合:氧气、臭氧、空气,温度为200-700℃,保温时间为0.1-2h。

4.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于:步骤(2)高温裂解碳源为以下的一种或几种的混合:葡萄糖、聚乙二醇、柠檬酸、蔗糖、淀粉;所用溶解高温裂解碳源的溶剂为水、无水乙醇、四氢呋喃、异丙醇、丙酮和环己酮中的一种或多种;碳源溶液中碳源质量分数占20-50%。

5.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于:步骤(4)中碳化温度为600-800℃,碳化时间为2-8h,保护性气氛为氮气、氩气、氖气中的一种。

6.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)所述的超声分散的功率为200-600W;超声分散的温度为25℃。

7.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,步骤(3)所述的硅碳复合材料前驱体为粉末状。

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