碳/硅/石墨复合负极材料、制备方法及应用

    公开(公告)号:CN119361635A

    公开(公告)日:2025-01-24

    申请号:CN202411469803.1

    申请日:2024-10-21

    Inventor: 詹亮 王艳莉

    Abstract: 本发明提供了一种碳/硅/石墨复合负极材料、制备方法及应用,涉及负极材料技术领域。包括如下步骤:S1将硅源通过化学气相沉积法在石墨层表面形成纳米硅层,获得硅/石墨复合材料,所述石墨层为蠕虫石墨经高温热处理改性之后所形成;S2将硅/石墨复合材料浸渍在富碳前驱体的溶液中;S3在惰性气体环境下,将浸渍后的硅/石墨复合材料通过热压成型制成片材;S4在氮气环境,常压状态下,对片材进行高温炭化处理;S5将炭化后的片材制成微米颗粒。本发明具有良好电导率,良好放电容量、良好循环稳定性、能够提高钠离子电池的充放电速度等优点,具有广泛的应用潜力和应用前景。

    高倍率硅碳负极材料及其制备方法、应用

    公开(公告)号:CN119170785A

    公开(公告)日:2024-12-20

    申请号:CN202411640788.2

    申请日:2024-11-18

    Abstract: 本发明提供了一种高倍率硅碳负极材料及其制备方法、应用,涉及电极材料的技术领域,硅碳负极材料包括多孔碳内核、纳米硅颗粒和有机裂解碳包覆层;其中,多孔碳内核包含有导电碳添加剂、氮元素和磷元素;纳米硅颗粒分散于多孔碳内核的内部孔隙和外表面孔隙;导电碳添加剂穿插于纳米硅颗粒和多孔碳内核的间隙中;氮元素以吡啶氮、吡咯氮和/或石墨氮的形式存在于多孔碳内核中;磷元素以分子和/或原子水平分布在多孔碳内核中;有机裂解碳包覆层分布在多孔碳内核的孔隙和外表面。本发明解决了硅碳负极材料存在阻抗大和膨胀效应大的技术问题,达到了提高导电性、降低充放电阻抗、降低充电体积膨胀,以及提高电池倍率性能和能量密度的技术效果。

    一种单壁碳纳米管复合硅负极材料的制备方法

    公开(公告)号:CN119143136A

    公开(公告)日:2024-12-17

    申请号:CN202411183268.3

    申请日:2024-08-27

    Abstract: 本发明公开了一种单壁碳纳米管复合硅负极材料的制备方法,涉及复合硅负极材料制备技术领域,所述方法通过将金属有机物催化剂和助催化剂的蒸汽与碳源气、气相硅烷混合,在高温等离子体作用下裂解并生长成单壁碳纳米管和纳米硅颗粒复合物,进而经过酸洗提纯获得所述单壁碳纳米管复合硅负极材料。该方法采用高温等离子体电弧作为热源,使硅源快速通过等离子电弧火焰,具有高效快速且温度梯度大的特点,有利于形成均匀纳米尺度的硅颗粒;在实现单壁碳纳米管生长与硅纳米颗粒裂解生长同时进行,有利于硅纳米颗粒在单壁碳纳米管骨架中的均匀弥散分布,有效束缚后续充放电应用时产生的体积膨胀,避免颗粒崩塌,形成高效稳定的导电网络。

    富SP3多孔碳及其制备方法、硅碳材料及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN118993037A

    公开(公告)日:2024-11-22

    申请号:CN202411481578.3

    申请日:2024-10-23

    Inventor: 林宁 钱勇

    Abstract: 本发明涉及富SP3多孔碳及其制备方法、硅碳材料及其制备方法和应用。所述富SP3多孔碳的制备方法为,采用质子注入法处理多孔碳,得到富SP3多孔碳。所述硅碳材料的制备方法包括:以所述的富SP3多孔碳为载体,在保护气氛和气相硅源的条件下进行化学气相沉积,得到硅碳复合材料;将所述硅碳复合材料进行碳包覆,得到硅碳材料。本发明采用质子注入法处理多孔碳,可以在不损坏多孔碳整体结构的前提下,提高多孔碳中SP3组分含量,从而可以提升其刚性强度,进而,以富SP3多孔碳为载体制备的硅碳材料具有优异的刚性性能和抗压能力,能够有效降低其在负极片制备和电芯循环过程中颗粒的破碎,提升离子电池的电化学性能。

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