一种碳布支撑的锂离子电池硅碳负极材料的制备方法
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电子科技大学; 成都市华锶铽科技有限公司取得“一种透气窗帘布”专利技术,本发明属于储能领域,具体为一种碳布支撑的锂离子电池硅碳负极材料的制备方法,该制备方法利用棉花中的纤维素表面含有大量的羟基,使得有机硅烷可以在棉花表面通过化学键合稳定接枝,自组织形成均匀的单层,以完成对棉花的改性。然后将改性的棉花在惰性气体保护下400~900℃温度范围下碳化活化,得到硅碳复合材料。由于复合材料是表面接枝了硅颗粒的复合结构,外层接枝的硅颗粒能充分发挥其高比容的优点,而碳骨架提供了体积膨胀的缓冲区并增强导电性;配合碳布具有的良好机械性能,在电极表面的支撑可以最大限度缓解硅在循环过程中的体积膨胀,保持电极材料的完整性。本发明方法制得的硅碳复合材料具有导电性能强、循环稳定性好等优点。
专利主权项内容
1.一种碳布支撑的锂离子电池硅碳负极材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤一:将棉花用乙醇清洗、干燥,置于容器中,添加至溶剂中,添加比例为每克棉花溶解于20~30ml溶剂;将正硅酸四乙酯、长碳链有机硅烷按体积比为1:(1~3)混合后加入容器中;将1.2~2ml的催化剂加入容器中,反应一段时间,脱除溶剂后,得到前驱体。步骤二:步骤一得到的前驱体在惰性气体保护下在400~900℃温度范围内碳化活化4~8h,得到硅碳复合材料。步骤三:将粘合剂在溶剂中分散为溶液;将步骤二得到的硅碳复合材料与导电剂置于容器中,再加入粘合剂溶液并充分搅拌;然后将其均匀地的铺展在碳布上,再将另一同样大小的碳布贴附在活性材料表面,在真空干燥箱中干燥得到硅碳复合材料;其中,粘合剂与溶剂的配比为粘合剂与溶剂配比为1g : (5~10)ml,粘合剂溶液、导电剂、硅碳复合材料的质量比为1:(1~4):(5~8)。
专利申请信息
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 专利名称 | 一种碳布支撑的锂离子电池硅碳负极材料的制备方法 |
| 专利类型 | 发明申请 |
| 申请号 | CN202311645464.3 |
| 申请日 | 2023/12/4 |
| 公告号 | CN117747760A |
| 公开日 | 2024/3/22 |
| IPC主分类号 | H01M4/1395 |
| 权利人 | 电子科技大学; 成都市华锶铽科技有限公司 |
| 发明人 | 张亚刚; 杨远藤; 蒋小丽; 刘艳霞; 赵麟; 项玮 |
| 地址 | 四川省成都市高新区(西区)西源大道2006号; |