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      用作鋰離子電池負極材料的介孔硅/碳復合材料以及其制備方法與流程

      文檔序號:12041352閱讀:來源:國知局
      用作鋰離子電池負極材料的介孔硅/碳復合材料以及其制備方法與流程

      技術(shù)特征:
      1.一種硅/碳復合材料,其包含介孔硅顆粒和在所述硅顆粒上提供的碳涂層,其中所述硅顆粒具有2-4nm和20-40nm兩個孔徑分布,所述硅顆粒是通過在瑪瑙容器中用瑪瑙球進行球磨或者在鋯容器中用鋯球進行球磨下使SiCl4與Li13Si4之間發(fā)生機械化學反應,然后進行熱處理和洗滌而制備的。2.根據(jù)權(quán)利要求1的復合材料,其中所述碳涂層的厚度為5-10nm。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的復合材料,其中基于所述復合材料的總重量,碳的含量為10-50重量%。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2的復合材料,其還包含炭黑。5.根據(jù)權(quán)利要求4的復合材料,其中所述炭黑包括SuperP炭黑。6.根據(jù)權(quán)利要求4的復合材料,其中基于所述復合材料的總重量,所述炭黑的含量為5.6-12.5重量%。7.一種制備根據(jù)權(quán)利要求1-6之一的硅/碳復合材料的方法,所述方法包括以下步驟:在瑪瑙容器中用瑪瑙球進行球磨或者在鋯容器中用鋯球進行球磨下使SiCl4與Li13Si4之間發(fā)生機械化學反應,然后進行熱處理和洗滌,從而制備介孔硅顆粒;以及用碳涂覆所述介孔硅顆粒。8.根據(jù)權(quán)利要求7的方法,其中在所述機械化學反應中加入分散劑。9.根據(jù)權(quán)利要求8的方法,其中將炭黑用作所述分散劑。10.根據(jù)權(quán)利要求9的方法,其中所述炭黑包括SuperP炭黑。11.根據(jù)權(quán)利要求9的方法,其中Li13Si4:炭黑:SiCl4的重量比為0.84:0.05-0.12:2.3-3.4。12.根據(jù)權(quán)利要求7的方法,其中在300-450rpm的轉(zhuǎn)速下進行研磨5-30小時。13.根據(jù)權(quán)利要求7的方法,其中所述熱處理是在100-900℃的溫度下進行0.5-10小時。14.根據(jù)權(quán)利要求7的方法,其中所述用碳涂覆是通過化學氣相沉積進行的。15.根據(jù)權(quán)利要求14的方法,其中所述化學氣相沉積如下進行:將介孔硅顆粒和碳前體放入爐中,將爐溫以10℃·min-1的速率從室溫升至750-800℃,并在750-800℃下保持30-90分鐘。16.根據(jù)權(quán)利要求15的方法,其中所述碳前體選自甲苯和乙炔。17.一種鋰離子電池負極材料,其包括根據(jù)權(quán)利要求1-6之一的硅/碳復合材料或通過根據(jù)權(quán)利要求7-16之一的方法制備的硅/碳復合材料。18.一種鋰離子電池,其包括根據(jù)權(quán)利要求1-6之一的硅/碳復合材料或通過根據(jù)權(quán)利要求7-16之一的方法制備的硅/碳復合材料作為負極材料。
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