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公开(公告)号：CN107768640B
公开(公告)日：2020-09-08
申请号：CN201710978965.1
申请日：2017-10-19
Applicant: 中国科学院过程工程研究所
Abstract: 本发明公开了一种结晶/无定形硅‑碳纳米线及其制备方法和应用，属于锂离子电池领域。结晶硅核、无定形硅层和碳外层共同组成三级结构复合材料体系：结晶硅核主要起支撑作用；无定形硅占主导储锂作用；碳在最外层，起形成稳定SEI膜、提高库伦效率作用。本发明最为突出的特点在于利用热等离子体高温、速冷的特性一步法制备结晶/无定形硅纳米线，同时，热等离子体无电极加热特性保证了产品的高纯品质。该方法工艺简单、过程环保、成本低廉、连续可控，能够实现宏量制备。本发明制备的结晶/无定形硅‑碳纳米线作为锂离子电池负极，在嵌/脱锂过程中体积变化较小，结构稳定，有效提高了锂离子电池负极材料的能量密度和循环稳定性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN107768640A
公开(公告)日：2018-03-06
申请号：CN201710978965.1
申请日：2017-10-19
Applicant: 中国科学院过程工程研究所
Abstract: 本发明公开了一种结晶/无定形硅-碳纳米线及其制备方法和应用，属于锂离子电池领域。结晶硅核、无定形硅层和碳外层共同组成三级结构复合材料体系：结晶硅核主要起支撑作用；无定形硅占主导储锂作用；碳在最外层，起形成稳定SEI膜、提高库伦效率作用。本发明最为突出的特点在于利用热等离子体高温、速冷的特性一步法制备结晶/无定形硅纳米线，同时，热等离子体无电极加热特性保证了产品的高纯品质。该方法工艺简单、过程环保、成本低廉、连续可控，能够实现宏量制备。本发明制备的结晶/无定形硅-碳纳米线作为锂离子电池负极，在嵌/脱锂过程中体积变化较小，结构稳定，有效提高了锂离子电池负极材料的能量密度和循环稳定性。
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公开(公告)号：CN108063242B
公开(公告)日：2020-11-03
申请号：CN201711311124.1
申请日：2017-12-11
Applicant: 中国科学院过程工程研究所
IPC: H01M4/38 , H01M10/0525 , B82Y30/00 , B82Y40/00
Abstract: 本发明公开了一种硅基合金材料及其制备方法和应用，属于锂离子电池领域。活性基体硅以及缓冲基质硅/金属合金共同组成硅基合金材料：硅作为活性物质，占主导储锂作用；硅/金属合金作为缓冲基质，起缓冲和导电作用。本发明最为突出的特点在于以粗硅粉和金属粉为原料，利用高频热等离子体无电极加热、高温、速冷的特性一步法制备。所制备的硅基合金材料为纳米球形结构，粒度均匀，分散性好，纯度高。同时，该方法工艺简单、过程环保、成本低廉、连续可控，可宏量制备。本发明制备的硅基合金材料作为锂离子电池负极，在嵌/脱锂过程中体积变化较小，结构稳定，有效提高了锂离子电池负极材料的能量密度和循环稳定性。
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公开(公告)号：CN108063242A
公开(公告)日：2018-05-22
申请号：CN201711311124.1
申请日：2017-12-11
Applicant: 中国科学院过程工程研究所
IPC: H01M4/38 , H01M10/0525 , B82Y30/00 , B82Y40/00
Abstract: 本发明公开了一种硅基合金材料及其制备方法和应用，属于锂离子电池领域。活性基体硅以及缓冲基质硅/金属合金共同组成硅基合金材料：硅作为活性物质，占主导储锂作用；硅/金属合金作为缓冲基质，起缓冲和导电作用。本发明最为突出的特点在于以粗硅粉和金属粉为原料，利用高频热等离子体无电极加热、高温、速冷的特性一步法制备。所制备的硅基合金材料为纳米球形结构，粒度均匀，分散性好，纯度高。同时，该方法工艺简单、过程环保、成本低廉、连续可控，可宏量制备。本发明制备的硅基合金材料作为锂离子电池负极，在嵌/脱锂过程中体积变化较小，结构稳定，有效提高了锂离子电池负极材料的能量密度和循环稳定性。
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公开(公告)号：CN111717921B
公开(公告)日：2022-01-28
申请号：CN202010613053.6
申请日：2020-06-29
Applicant: 中国科学院过程工程研究所
IPC: C01B33/113 , H01M4/38 , H01M4/62 , H01M10/0525 , B82Y30/00 , B82Y40/00
Abstract: 本发明提供一种SiOx纳米线及其制备方法和作为锂离子电池负极的应用，属于锂离子电池技术领域。SiOx纳米线中硅元素与氧元素均匀分布，硅作为活性物质，占主导储锂作用；硅氧化合物作为基质，起缓冲作用。制备方法包括以下步骤：1、利用球磨制备Si‑O前驱体。2、以上述前驱体为原料，采用高频热等离子体一步法制备SiOx纳米线。高频热等离子具有无电极加热、高温、速冷的特性，制备的SiOx纳米线直径、长度分布均匀，分散性好，纯度高。等离子体制备SiOx纳米线工艺简单，成本低，并可大规模连续化生产。本发明制备的SiOx线作为锂离子电池负极材料，体积膨胀小，结构稳定；容量衰减低，循环性能好。
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公开(公告)号：CN111717921A
公开(公告)日：2020-09-29
申请号：CN202010613053.6
申请日：2020-06-29
Applicant: 中国科学院过程工程研究所
IPC: C01B33/113 , H01M4/38 , H01M4/62 , H01M10/0525 , B82Y30/00 , B82Y40/00
Abstract: 本发明提供一种SiOx纳米线及其制备方法和作为锂离子电池负极的应用，属于锂离子电池技术领域。SiOx纳米线中硅元素与氧元素均匀分布，硅作为活性物质，占主导储锂作用；硅氧化合物作为基质，起缓冲作用。制备方法包括以下步骤：1、利用球磨制备Si-O前驱体。2、以上述前驱体为原料，采用高频热等离子体一步法制备SiOx纳米线。高频热等离子具有无电极加热、高温、速冷的特性，制备的SiOx纳米线直径、长度分布均匀，分散性好，纯度高。等离子体制备SiOx纳米线工艺简单，成本低，并可大规模连续化生产。本发明制备的SiOx线作为锂离子电池负极材料，体积膨胀小，结构稳定；容量衰减低，循环性能好。
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