一种低膨胀硅基复合材料及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN115117327A

    公开(公告)日:2022-09-27

    申请号:CN202211024175.7

    申请日:2022-08-25

    发明人: 王静 罗飞

    摘要: 本发明公开了一种低膨胀硅基复合材料及其制备方法和应用,低膨胀硅基复合材料包括:多孔陶瓷和氧化亚硅;其中,氧化亚硅的化学式为SiOx,0<x<1.6;低膨胀硅基复合材料以多孔陶瓷作为骨架,氧化亚硅分布在多孔陶瓷的孔隙内;低膨胀硅基复合材料的振实密度在0.8g/cm3‑1.3g/cm3之间;多孔陶瓷包括:多孔SiC、多孔氮化硅、多孔氮化镓、多孔氮化钛、多孔氮化硼中的一种或多种;多孔陶瓷的粒径Dv50在20nm‑100μm之间;多孔陶瓷的孔隙的孔径在1nm‑20μm之间;多孔陶瓷的孔隙率在50%‑90%之间;本发明的低膨胀硅基复合材料制备的锂电池具有低体积膨胀率和高循环性能。

    一种低膨胀的硅基负极材料及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN115036511A

    公开(公告)日:2022-09-09

    申请号:CN202210962759.2

    申请日:2022-08-11

    发明人: 罗飞

    摘要: 本发明公开了一种低膨胀的硅基负极材料及其制备方法和应用,包括:氧化亚硅基体、以及均匀分散在氧化亚硅基体中的三维枝状的气相二氧化硅;三维枝状的气相二氧化硅的质量占氧化亚硅基体的质量的百分比为0.1%‑10%;三维枝状的气相二氧化硅的链状聚集体的尺寸在100nm‑500nm之间;生成三维枝状的气相二氧化硅的原生粒子的粒径在7nm‑40nm之间;本发明的硅基负极材料,由于三维枝状的气相二氧化硅构成的网络结构具有高强度和高韧性,在脱嵌锂的过程中可以分散氧化亚硅体积膨胀收缩的应力,降低材料的膨胀率,提高材料的循环性能。

    一种锰基预锂化材料及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN114914439A

    公开(公告)日:2022-08-16

    申请号:CN202210823016.7

    申请日:2022-07-14

    发明人: 石永明 罗飞

    摘要: 本发明公开了一种锰基预锂化材料及其制备方法和应用,锰基预锂化材料的化学通式为:xLiaMnbOc·(1‑x)LidY;其中,0<x≤0.3,0≤a≤2,0<b≤3,0<c≤4,0<d≤2,且a、b、c、d满足化学计量比;Y为阴离子,包括:OH‑、CO32‑、F‑中的一种;本发明的锰基预锂化材料具有脱锂容量高,副反应少,制备工艺简单的优点,能够提高锂离子电池的首周库伦效率和循环容量。

    一种均匀改性的硅基复合材料及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN113437271B

    公开(公告)日:2022-04-12

    申请号:CN202110668605.8

    申请日:2021-06-16

    发明人: 罗飞

    摘要: 本发明涉及一种均匀改性的硅基复合材料及其制备方法和应用,硅基复合材料的通式为S i CxAyOz;0<x<20;0<y<10;0<z<10;其中,A为B、A l、Mg、Ca、Fe、Co、N i、Cu、Zn、Ge、Sn、L i中的一种或多种,C以原子尺度均匀弥散分布在硅基复合材料的颗粒内部,且无20nm以上的碳元素团聚;部分或所有碳原子与硅原子结合形成无序的S i‑C键;在硅基复合材料的聚焦离子束‑透射电镜F I B‑TEM测试中,颗粒切面的能谱面扫显示颗粒内部硅元素、碳元素、A元素、氧元素均匀分布;所述硅基复合材料的微观结构为多相弥散结构;所述硅基复合材料颗粒的平均粒径D50为1nm‑100μm,比表面积为0.5m2/g‑40m2/g;所述碳原子的质量占硅基复合材料质量的0.1%‑40%;所述A元素的质量占复合颗粒质量的3%‑40%。

    含预锂化硅烯材料的锂电池负极材料及制备方法和锂电池

    公开(公告)号:CN111554910B

    公开(公告)日:2022-04-12

    申请号:CN202010425221.9

    申请日:2020-05-19

    发明人: 朱静 刘柏男 罗飞

    摘要: 本发明实施例涉及一种含预锂化硅烯材料的锂电池负极材料及制备方法和锂电池,负极材料具有核壳结构,内核为预锂化硅烯材料与碳颗粒的混合物,外壳为一层或多层的含碳层;内核占负极材料的质量比为[80%,99%];内核中预锂化硅烯材料占内核的质量比为[10%,90%];外壳占负极材料的质量比为[1%,20%];预锂化硅烯材料为片状结构,物相包含纳米硅和/或氧化硅、以及硅酸锂;其中硅酸锂为Li4SiO4、Li2Si2O5、Li2SiO3中的一种或多种。负极材料以硅烯或氧化硅烯的片状特点有效缓解负极材料的膨胀问题;通过预先锂化硅烯材料,提高了负极材料的首次充放电效率;通过表层的碳包覆,使得负极材料具有长循环、高循环稳定性的优点。

    一种混合离子导体材料及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN114267871A

    公开(公告)日:2022-04-01

    申请号:CN202111518200.2

    申请日:2021-12-13

    IPC分类号: H01M10/0562

    摘要: 本发明公开了一种混合离子导体材料及其制备方法和应用,混合离子导体材料为核壳结构,包括内核和外壳两层结构,内核包含第一组分和第二组分;第一组分为固态电解质材料,化学式为NaxAyZr2‑ySix‑y‑1P4‑x+yO12,其中A包括:Al、Cr、Fe、Ga、Se、Y、In或La中的一种或多种,且2.5≤x≤3.5,0<y≤1;第二组分为碳化前驱体材料,外壳为碳层,本发明提供的混合离子导体材料可用于电池正极材料添加剂、隔膜涂层材料添加剂、隔膜涂层材料、负极材料添加剂,具有与正负极相容性好,界面电阻低的优点。

    具有多涂层的固态电解质隔膜及制备方法和应用

    公开(公告)号:CN114156602A

    公开(公告)日:2022-03-08

    申请号:CN202111518168.8

    申请日:2021-12-13

    摘要: 本发明涉及一种具有多涂层的固态电解质隔膜及制备方法和应用,包括基膜,以及附着于基膜两侧的第一涂层A和附着于第一涂层A两侧的第二涂层B,第一涂层A和第二涂层B均是以纳米固态电解质材料为主材的混合物,纳米固态电解质材料包括锂晶体材料,第一涂层A的粒径D50在700nm‑10μm之间,第二涂层B的粒径D50在10nm‑500nm之间,引入了不同粒径的新型固态电解质材料,其中大粒度电解质材料涂布的隔膜不仅具备传统陶瓷隔膜的高强度和高热稳定性,而且不同于锂离子在传统陶瓷中是不具备迁移能力的情况,锂离子在本发明隔膜中的新型碳包覆固态电解质材料中具备迁移能力,低粒度电解质材料涂布的隔膜具备极好的锂离子迁移能力,对电解液具备良好的润湿性,能有效降低内阻,提高循环性能。

    磷掺杂硅基锂离子电池负极材料及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN113644238A

    公开(公告)日:2021-11-12

    申请号:CN202010345495.7

    申请日:2020-04-27

    摘要: 本发明涉及一种磷掺杂硅基锂离子电池负极材料及其制备方法和应用,磷掺杂硅基负极材料为粉体材料,粉末电导为3.0S/cm‑6.0S/cm;磷掺杂硅基负极材料包括:90wt%‑99.49wt%的硅基粉体材料、0.01wt%‑3wt%的掺杂在硅基粉体材料中的含磷掺杂材料和0.5wt%‑7wt%的软碳材料;硅基粉体材料具体为含有电化学活性粉体材料,包括纳米硅碳复合材料、氧化亚硅、改性氧化亚硅、掺杂氧化亚硅、无定型硅合金中的一种或者几种;含磷掺杂材料包括磷酸二氢钠、磷酸三钾、五氧化二磷、焦磷酸钠,焦磷酸钾,偏磷酸钠中的一种或多种;软碳材料包覆在硅基粉体材料外表面,构成所述磷掺杂硅基负极材料的包覆碳层。

    一种均匀改性的硅基复合材料及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN113437271A

    公开(公告)日:2021-09-24

    申请号:CN202110668605.8

    申请日:2021-06-16

    发明人: 罗飞

    摘要: 本发明涉及一种均匀改性的硅基复合材料及其制备方法和应用,硅基复合材料的通式为S i CxAyOz;0<x<20;0<y<10;0<z<10;其中,A为B、A l、Mg、Ca、Fe、Co、N i、Cu、Zn、Ge、Sn、L i中的一种或多种,C以原子尺度均匀弥散分布在硅基复合材料的颗粒内部,且无20nm以上的碳元素团聚;部分或所有碳原子与硅原子结合形成无序的S i‑C键;在硅基复合材料的聚焦离子束‑透射电镜F I B‑TEM测试中,颗粒切面的能谱面扫显示颗粒内部硅元素、碳元素、A元素、氧元素均匀分布;所述硅基复合材料的微观结构为多相弥散结构;所述硅基复合材料颗粒的平均粒径D50为1nm‑100μm,比表面积为0.5m2/g‑40m2/g;所述碳原子的质量占硅基复合材料质量的0.1%‑40%;所述A元素的质量占复合颗粒质量的3%‑40%。