锂离子电池硅石墨烯复合负极材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN102306757B

    公开(公告)日:2014-07-02

    申请号:CN201110247595.7

    申请日:2011-08-26

    Abstract: 本发明公开了一种锂离子电池硅石墨烯复合负极材料及其制备方法,所述材料由硅粉、石墨烯和无定形碳组成,以重量百分比计,硅粉为10~99%,石墨烯为1~90%,无定形碳为0~40%;硅粉粒径为20nm~5μm;石墨烯构成具有内部空腔的三维立体导电网络,并将硅粉包裹在其内部空腔内,形成球形或类球形的复合颗粒,复合颗粒的粒径为500nm~15μm。所述材料的制备方法为将硅粉和氧化石墨烯均匀分散在溶剂中,然后进行喷雾干燥、还原和无定形碳包覆。与现有技术相比,本发明的材料容量高,循环性能优良,在200mA/g电流密度下进行恒流充放电测试,30次循环后的可逆容量仍在1502mAh/g,容量保持率高达98%;本发明的制备方法简单易行,产率高,适合大规模工业化生产。

    锂离子电池硅负极用水性粘合剂及硅负极的制备方法

    公开(公告)号:CN103074007A

    公开(公告)日:2013-05-01

    申请号:CN201210579492.5

    申请日:2012-12-27

    Inventor: 王久林 贾灏 杨军

    Abstract: 本发明公开了一种锂离子电池硅负极用水性粘合剂及硅负极的制备方法,所述粘合剂包括羰基化β-环糊精、聚3,4-乙撑二氧噻吩:聚苯乙烯磺酸盐、阿拉伯胶中的一种或几种的混合,本发明还涉及一种硅负极的制备方法,首先将硅材料、粘合剂、导电碳均匀分散于水中;然后涂覆在铜集流体上,干燥后,即得最终产物锂离子电池硅负极;本发明采用β-环糊精进行羰基化处理后,可以提高了其在水中的溶解性。室温下在0.05C条件下进行充放电,首次放电比容量高达4440.2mAh/g,充电比容量为3238.7mAh/g,充放电效率为72.9%,1小时充放电比容量为1770mAh/g,并且循环性能十分稳定,本发明成本低、环保、效果明显,导电性好、循环性好,有较好的应用前景。

    含石墨烯的硫基复合材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN102368553B

    公开(公告)日:2013-04-17

    申请号:CN201110309773.4

    申请日:2011-10-13

    Abstract: 本发明提供了一种含石墨烯的硫基复合材料及其制备方法。该种硫基复合正极材料为二元复合材料AxBy,其中,B以纳米颗粒状态均匀分散在A表面,A为石墨烯,B为单质硫,30%≤x≤80%、20%≤y≤70%,且x+y=100%。制备方法在于用多硫离子将氧化石墨烯还原成石墨烯,同时得到纳米硫颗粒均匀分散在石墨烯表面的石墨烯-硫复合材料。采用该种硫基复合材料制备成正极和金属锂负极组成二次锂硫电池,室温下进行充放电,该种含石墨烯的硫基复合材料的可逆比容量达到710mAh/g,并且具有良好的循环稳定性。

    锂离子电池复合正极材料LiMnPO4-Li3V2(PO4)3/C及其制备方法

    公开(公告)号:CN103000888A

    公开(公告)日:2013-03-27

    申请号:CN201210496735.9

    申请日:2012-11-28

    Abstract: 本发明涉及一种锂离子电池复合正极材料LiMnPO4-Li3V2(PO4)3/C及其制备方法,所述复合正极材料LiMnPO4-Li3V2(PO4)3/C中的LiMnPO4和Li3V2(PO4)3是整比化合物,LiMnPO4和Li3V2(PO4)3物质的量比为LiMnPO4/Li3V2(PO4)3=1/x,0<x≤1;复合物中碳含量为1~8wt%。所述复合正极材料的制备方法包括如下步骤:将锂源化合物、锰源化合物、钒源化合物、磷源化合物按Li∶Mn∶V∶P的摩尔比为(1+3x)∶1∶2x∶(1+3x)溶于去离子水中,得到溶液,其中0<x≤1;之后将溶液进行喷雾干燥,得前驱体粉末;将前驱体粉末放入管式炉,加热;将热处理后的产物与碳源物质混合,球磨,得浆料,之后干燥;惰性气氛下,将浆料进行预烧,之后进行焙烧,冷却,得到所述LiMnPO4-Li3V2(PO4)3/C复合材料。本发明制备的锂离子电池复合正极材料具有较高的容量和优良的倍率性能,适用于动力电池。

    一种二次锂硫电池正极粘合剂的制备方法

    公开(公告)号:CN102074704B

    公开(公告)日:2012-08-29

    申请号:CN201010599774.2

    申请日:2010-12-22

    Abstract: 本发明公开了一种二次锂硫电池正极粘合剂的制备方法。采用羰基化的β-环糊精替代β-环糊精作为粘合剂,提高了其在水中的溶解性,将羰基化的β-环糊精与含硫材料、导电剂均匀分散于水中,然后涂覆在集流体上,干燥后压片得到一种二次锂硫电池正极。用这种正极和金属锂负极组成二次锂硫电池,在0.1C条件下进行充放电,首次放电比容量高达822.2mAh/g,第二次放电比容量为652.7mAh/g,45次循环后容量依然保持有627.5mAh/g,容量保持率高,并且在55℃电池循环性能稳定。

    一种硅碳复合材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN102185128A

    公开(公告)日:2011-09-14

    申请号:CN201110083018.9

    申请日:2011-04-02

    Abstract: 本发明公开了一种硅碳复合材料及其制备方法。该材料由多孔硅基体、一维碳纳米材料和无定形碳组成,其中一维碳纳米材料为碳纳米管或碳纳米纤维。其制备方法为制备多孔硅基体、负载催化剂前躯体和化学气相沉积。一维碳纳米材料直接生长在多孔硅基体上,并且在一维碳纳米材料和多孔硅基体上包覆有无定形碳。本发明适用于锂离子电池负极材料,不仅容量高,而且具有稳定的循环性能。在300mA/g的电流密度下进行恒流充放电测试,硅碳复合材料表现出1149mAh/g的首次可逆容量,100次循环后的可逆容量为1087mAh/g,容量保持率高达95%。

    一种锂离子电池用锂硅合金薄膜电极的制备方法

    公开(公告)号:CN101667638A

    公开(公告)日:2010-03-10

    申请号:CN200910195139.5

    申请日:2009-09-04

    Abstract: 本发明公开了一种锂离子电池用锂硅合金薄膜电极的制备方法,采用电沉积法,在氩气保护下通过多电流阶跃技术,以含有硅化合物和锂盐的无水有机溶剂或离子液体为电解液,在金属集流体上通过电化学还原实现硅和锂的共沉积,获得一种锂离子电池用锂硅合金薄膜电极;通过改变电解液组成及多电流阶跃技术的参数,可有效调控锂硅合金薄膜电极的循环容量和首次循环效率,所得锂硅合金薄膜电极作为锂离子电池负极,首次循环效率为45.0%~150.0%,充放电容量为50.0~1000.0μAh cm -2 ,循环稳定性较好。

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