由二维硅纳米片自组装的硅碳微球复合材料及制备方法与其在锂离子电池负极材料中的应用

    公开(公告)号:CN111952559A

    公开(公告)日:2020-11-17

    申请号:CN202010747593.3

    申请日:2020-07-29

    Abstract: 本发明公开了由二维硅纳米片自组装的硅碳微球复合材料及制备方法与其在锂离子电池负极材料中的应用,属于锂离子电池技术领域。该方法包括:将硅-金属合金粉末,用酸腐蚀,加入含碳化合物,完成表面包覆,煅烧,得到复合材料。二维硅纳米片是复合材料的核心部分,其关键是用表面活性剂改性共晶硅矩阵框架的表面,将含碳化合物包覆在共晶硅矩阵框架表面,煅烧后,表面有机物被热解成碳而形成均匀包覆层,得到由碳包覆的二维硅纳米片组装成的微球。碳包覆层主要起导电并抑制硅体积膨胀的作用,硅作为电化学活性材料储存能量。该复合材料可作为新能源电动汽车等大功率领域锂离子电池负极材料,具有较高的比容量、长周期循环性能好和优异的倍率性能。

    一种锚定有金属硫化物的中空碳球及其制备方法与在制备钾离子电池负极中的应用

    公开(公告)号:CN113206225A

    公开(公告)日:2021-08-03

    申请号:CN202110390151.2

    申请日:2021-04-12

    Abstract: 本发明公开了一种锚定有金属硫化物的中空碳球及其制备方法与在制备钾离子电池负极中的应用;所述中空碳球的制备包括如下步骤:(1)乙酰丙酮的金属盐溶解在有机溶剂中,搅拌加热制备金属氧化物颗粒;(2)静电喷雾制备有机高分子包裹的金属氧化物颗粒;(3)盐酸多巴胺溶液进行包覆制备有机高分子球;(4)碳化、硫化制备中空碳球。本发明制作球型颗粒不需要模板,并且完全利用水中的表面张力形成球形高分子;节约了原料,同时十分具有环保性。这种方法在电极材料的制作中十分罕见,具有很大的创新性,并且对以后电极材料的中空结构的设计具有很大启示。本发明的含金属硫化物的中空碳球作为钾离子电池负极材料具有优异的电性能。

    一种硫掺杂三维中空多孔血红蛋白状碳材料及其制备方法与应用

    公开(公告)号:CN113086964A

    公开(公告)日:2021-07-09

    申请号:CN202110305146.7

    申请日:2021-03-19

    Abstract: 本发明属于钾离子电池负极材料技术领域,公开了一种硫掺杂三维中空多孔血红蛋白状碳材料及其制备方法与应用。所述硫掺杂三维中空多孔血红蛋白状碳材料,其形貌呈血红蛋白状,壳层具有囊泡状孔结构,内部呈中空空腔结构;所述碳材料进行了硫元素的掺杂。方法:将硅溶胶或二氧化硅与高分子材料通过喷雾干燥的方式制备成固体粉末;在保护性氛围下,将固体粉末进行高温碳化,硫化,酸洗,获得所需碳材料。本发明的碳材料用于钾离子电池负极材料中。本发明的方法简单,成本低廉。所述材料具有超高的比表面积、高电子导电率、快速离子扩散通道和丰富的钾离子存储位点等特点,应用于钾离子电池负极材料具有比容量高、循环寿命长和倍率性能优异等特点。

    一种硫掺杂三维中空多孔血红蛋白状碳材料及其制备方法与应用

    公开(公告)号:CN113086964B

    公开(公告)日:2023-10-20

    申请号:CN202110305146.7

    申请日:2021-03-19

    Abstract: 本发明属于钾离子电池负极材料技术领域,公开了一种硫掺杂三维中空多孔血红蛋白状碳材料及其制备方法与应用。所述硫掺杂三维中空多孔血红蛋白状碳材料,其形貌呈血红蛋白状,壳层具有囊泡状孔结构,内部呈中空空腔结构;所述碳材料进行了硫元素的掺杂。方法:将硅溶胶或二氧化硅与高分子材料通过喷雾干燥的方式制备成固体粉末;在保护性氛围下,将固体粉末进行高温碳化,硫化,酸洗,获得所需碳材料。本发明的碳材料用于钾离子电池负极材料中。本发明的方法简单,成本低廉。所述材料具有超高的比表面积、高电子导电率、快速离子扩散通道和丰富的钾离子存储位点等特点,应用于钾离子电池负极材料具有比容量高、循环寿命长和倍率性能优异等特点。

    一种锚定有金属硫化物的中空碳球及其制备方法与在制备钾离子电池负极中的应用

    公开(公告)号:CN113206225B

    公开(公告)日:2022-11-18

    申请号:CN202110390151.2

    申请日:2021-04-12

    Abstract: 本发明公开了一种锚定有金属硫化物的中空碳球及其制备方法与在制备钾离子电池负极中的应用;所述中空碳球的制备包括如下步骤:(1)乙酰丙酮的金属盐溶解在有机溶剂中,搅拌加热制备金属氧化物颗粒;(2)静电喷雾制备有机高分子包裹的金属氧化物颗粒;(3)盐酸多巴胺溶液进行包覆制备有机高分子球;(4)碳化、硫化制备中空碳球。本发明制作球型颗粒不需要模板,并且完全利用水中的表面张力形成球形高分子;节约了原料,同时十分具有环保性。这种方法在电极材料的制作中十分罕见,具有很大的创新性,并且对以后电极材料的中空结构的设计具有很大启示。本发明的含金属硫化物的中空碳球作为钾离子电池负极材料具有优异的电性能。

    由二维硅纳米片自组装的硅碳微球复合材料及制备方法与其在锂离子电池负极材料中的应用

    公开(公告)号:CN111952559B

    公开(公告)日:2022-10-25

    申请号:CN202010747593.3

    申请日:2020-07-29

    Abstract: 本发明公开了由二维硅纳米片自组装的硅碳微球复合材料及制备方法与其在锂离子电池负极材料中的应用,属于锂离子电池技术领域。该方法包括:将硅‑金属合金粉末,用酸腐蚀,加入含碳化合物,完成表面包覆,煅烧,得到复合材料。二维硅纳米片是复合材料的核心部分,其关键是用表面活性剂改性共晶硅矩阵框架的表面,将含碳化合物包覆在共晶硅矩阵框架表面,煅烧后,表面有机物被热解成碳而形成均匀包覆层,得到由碳包覆的二维硅纳米片组装成的微球。碳包覆层主要起导电并抑制硅体积膨胀的作用,硅作为电化学活性材料储存能量。该复合材料可作为新能源电动汽车等大功率领域锂离子电池负极材料,具有较高的比容量、长周期循环性能好和优异的倍率性能。

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