一种锂离子电池负极材料及其制备方法、锂离子电池

    公开(公告)号:CN104701514A

    公开(公告)日:2015-06-10

    申请号:CN201310651820.2

    申请日:2013-12-06

    CPC classification number: H01M4/386 H01M4/131 H01M4/134 H01M4/48 H01M10/0525

    Abstract: 本发明公开了一种锂离子电池负极材料及其制备方法、锂离子电池,该负极材料的结构为在一氧化硅歧化反应后得到的混合物外镀有锡,混合物中硅分布在二氧化硅基体中,且硅的粒径为纳米级。锡是镀上的,所以在一氧化硅歧化反应后得到的混合外的镀锡层是致密的没有空隙的层。锡为活性金属,其自身具有嵌锂比容量,所以在整个负极材料进行嵌锂时,锂离子可以穿过镀锡层嵌入到负极材料的内核,该内核为一氧化硅歧化反应后得到的混合物。金属锡具有良好的导电性和稳定性,负极材料中,一氧化硅歧化反应后得到的混合物与其外的镀锡层构成的导电网络接触紧密,降低了内核的一氧化硅歧化反应后得到的混合物的容量衰减速度,从而提高了负极材料的电化学性能。

    一种利用金属热还原制备空心纳米硅球的方法、锂离子电池

    公开(公告)号:CN104332621A

    公开(公告)日:2015-02-04

    申请号:CN201410503822.1

    申请日:2014-09-27

    CPC classification number: H01M4/386 B82Y30/00 B82Y40/00 H01M4/139 H01M10/0525

    Abstract: 本发明公开了一种利用金属热还原制备空心纳米硅球的方法、锂离子电池,利用活泼金属还原二氧化硅纳米球,控制活泼金属的含量使其只还原二氧化硅纳米球外表层,而内核仍然是二氧化硅,利用酸将活泼金属的氧化物除去,再采用氢氟酸除去内核未被还原的二氧化硅,得到空心纳米硅球。跟现有技术相比,本发明制备的产物粒径均匀,无需模板,所得材料嵌锂性能优异,合成的硅基负极材料的稳定比容量大于1500mAh/g,空心纳米硅球在孔壁及球内都有大量孔隙,可以充分容量嵌锂导致的体积膨胀,同时球形结构非常稳定,从而有效地减缓甚至消除电活性物质粉化脱落的现象,有效延长硅负极材料的循环寿命。而且合成工艺简单,易于实施。

    一种锂离子电池用硅负极材料的制备方法及该硅负极材料

    公开(公告)号:CN105789577A

    公开(公告)日:2016-07-20

    申请号:CN201610149069.X

    申请日:2016-03-16

    CPC classification number: H01M4/366 H01M4/386 H01M4/628 H01M10/0525

    Abstract: 本发明涉及一种锂离子电池用硅负极材料的制备方法及该硅负极材料,其特征在于:具体包括以下步骤:步骤1,表面羟基化:将氧化亚硅放入氨水、双氧水和水组成的混合溶液中加热煮沸并搅拌10~60min,然后水洗、过滤、80~120℃真空干燥2~12h;步骤2,搅拌:将步骤1中的干燥产物放入含钛源的无水乙醇溶液中,搅拌2~10h;再加入水搅拌15~75min,接着加入石墨,然后再加入含锂源的无水乙醇溶液,最后加入冰醋酸搅拌,当黑色溶胶变成凝胶时停止搅拌;步骤3,陈化和干燥:将步骤2生成的凝胶陈化12h或12h以上,然后70~90℃真空干燥8~16h;步骤4,煅烧:将步骤3陈化和干燥后的凝胶破碎并在惰性气氛保护下煅烧;最后,冷却到室温得到硅负极材料。

    硅碳复合材料及其制备方法、锂离子电池

    公开(公告)号:CN102983313B

    公开(公告)日:2016-01-27

    申请号:CN201210515970.6

    申请日:2012-12-05

    Abstract: 本发明提供一种硅碳复合材料及其制备方法、含该材料的锂离子电池,属于锂离子电池技术领域,其可解决现有的硅碳复合材料和由其制备的锂离子电池在充放电过程中的体积效应而引起的容量衰减的问题。本发明的硅碳复合材料的制备方法包括二氧化硅、导电性碳材料和金属混料获得复合粉体,之后进行还原反应,并酸洗去除金属氧化物的步骤。本发明通过选取适当的工艺参数获得了循环性能优良的硅碳复合材料,并制备了含硅碳复合材料的锂离子电池。

    一种无定形多孔硅及其制备方法、含该材料的锂离子电池

    公开(公告)号:CN102969488B

    公开(公告)日:2015-09-23

    申请号:CN201210516006.5

    申请日:2012-12-05

    Abstract: 本发明公开了一种无定形多孔硅及其制备方法、含该材料的锂离子电池。该无定形多孔硅的结构为多孔结构,且孔壁为无定形的形态。在嵌锂过程中,该无定形多孔硅各向同性地膨胀,有利于缓解体积变化导致的颗粒粉化脱落,避免多孔结构的塌陷,有效地延长无定形多孔硅的嵌锂循环寿命。该无定形多孔硅具有在无定形硅的表面以及内部形成的分布均匀的多孔结构,其比表面积大,增大了其作为负极材料时与电解液的接触面,有利于锂离子在接触面处的快速交换;同时,该无定形多孔硅的孔壁厚度为纳米量级,相比于微米级的多孔硅而言,大大缩短了锂离子在无定形多孔硅中的扩散距离,从而具有快速嵌脱锂的性能,可用于高倍率的锂离子电池。

    一种锂硫电池正极材料及其制备方法、锂硫电池

    公开(公告)号:CN104766957A

    公开(公告)日:2015-07-08

    申请号:CN201410001396.1

    申请日:2014-01-02

    CPC classification number: H01M4/362 H01M4/139 H01M4/38 H01M4/62 H01M10/0525

    Abstract: 本发明公开了一种锂硫电池正极材料及其制备方法、锂硫电池,该正极材料由内核和包覆于该内核外的外壳构成,所述内核为多孔碳和含硫物质的复合物,所述含硫物质为单质硫和/或多硫化物,所述多孔碳的孔径为2~100nm,所述含硫物质填充于所述多孔碳内,所述外壳为致密的碳层或微孔碳层。该正极材料中的多孔碳和含硫物质的复合物外包覆着致密的碳层或微孔碳层,其中,致密的碳层中的碳与碳之间几乎没有孔隙,或微孔碳的粒径小于2nm,所以多硫化锂无法通过致密的碳层或微孔碳扩散到电解液中,抑制了多硫化锂的溶解,有效地改善了锂硫电池在充放电循环过程中的容量衰减问题。该材料的制备方法所用原料价廉易得、工艺简单、易实现工业化生产。

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