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公开(公告)号：CN107017384A
公开(公告)日：2017-08-04
申请号：CN201610054622.1
申请日：2016-01-27
Applicant: 陕西煤业化工技术研究院有限责任公司 , 中南大学
IPC: H01M4/36 , H01M4/62 , H01M10/0525
CPC classification number: H01M4/366 , H01M4/621 , H01M10/0525
Abstract: 本发明公开了一种硅碳复合负极材料的制备方法，包括：将纳米硅，石墨以及有机物分别分散后按比例均匀混合，通过加热烘干、加热至有机物软化点温度之上进行熔融粘结、低温碳化后得到由有机物裂解碳包覆的一次包覆材料，再将有机物与一次包覆材料分别分散后按比例均匀混合，通过加热烘干、加热至有机物软化点温度之上进行熔融包覆、高温碳化后得到包覆有有机物裂解碳的二次包覆材料，即为本发明的硅碳复合负极材料。该方法制备的负极材料首次可逆容量高达649mAh/g，50次循环后容量保持率为85.36%，循环性能十分优异，而且工艺简单环保，能源损耗少，使用的硅和石墨原料资源丰富、成本低廉、安全性能好，适合工业化生产和使用。
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公开(公告)号：CN105206801A
公开(公告)日：2015-12-30
申请号：CN201510518591.6
申请日：2015-08-21
Applicant: 中南大学 , 陕西煤业化工技术研究院有限责任公司
CPC classification number: H01M4/366 , B82Y30/00 , H01M4/386 , H01M4/587 , H01M4/621 , H01M4/622 , H01M10/0525
Abstract: 本发明公开了一种锂离子电池用硅碳复合负极材料的制备方法，包括以下步骤：1)将片状石墨、聚合物溶液和纳米硅分散液混合均匀并干燥，然后在保护气氛下进行碳化处理；2)将沥青与球形石墨混合，经研磨后置于惰性保护气氛中进行热处理，得到改性的球形石墨；3)将粘结剂与改性球形石墨以及步骤1)碳化处理后的混合材料加入溶剂中并分散均匀，干燥，得到前驱体材料；4)将前驱体材料进行碳化处理，即得到硅碳复合负极材料。本发明的制备方法过程中，不需要添加特殊的分散剂，利用聚合物溶液本身存在的一些离子团以及较高的粘度，使纳米硅均匀分散在石墨中，并且聚合物溶液具有一定的稳定性，降低了在干燥过程中纳米硅发生团聚的可能性。
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公开(公告)号：CN105206801B
公开(公告)日：2018-05-18
申请号：CN201510518591.6
申请日：2015-08-21
Applicant: 中南大学 , 陕西煤业化工技术研究院有限责任公司
Abstract: 本发明公开了一种锂离子电池用硅碳复合负极材料的制备方法，包括以下步骤：1)将片状石墨、聚合物溶液和纳米硅分散液混合均匀并干燥，然后在保护气氛下进行碳化处理；2)将沥青与球形石墨混合，经研磨后置于惰性保护气氛中进行热处理，得到改性的球形石墨；3)将粘结剂与改性球形石墨以及步骤1)碳化处理后的混合材料加入溶剂中并分散均匀，干燥，得到前驱体材料；4)将前驱体材料进行碳化处理，即得到硅碳复合负极材料。本发明的制备方法过程中，不需要添加特殊的分散剂，利用聚合物溶液本身存在的一些离子团以及较高的粘度，使纳米硅均匀分散在石墨中，并且聚合物溶液具有一定的稳定性，降低了在干燥过程中纳米硅发生团聚的可能性。
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公开(公告)号：CN106025248B
公开(公告)日：2018-12-07
申请号：CN201610534286.0
申请日：2016-07-08
Applicant: 中南大学
IPC: H01M4/38 , H01M4/134 , H01M4/1395
Abstract: 本发明公开了一种锂离子电池用三维网络结构硅基负极材料的制备方法，包括以下步骤：(1)将碳源和纳米硅分散于溶剂中，得到分散均匀的分散液；(2)将分散液滴加在泡沫金属模板上，并干燥，得到前驱体Si@M‑CA；(3)将Si@M‑CA置于惰性气氛中焙烧，得到Si@M‑C；(4)将Si@M‑C加入多巴胺溶液中，通入氧气并搅拌，得到PDA‑Si@M；(5)将PDA‑Si@M先置于惰性气氛中进行退火处理，再置于酸溶液中刻蚀掉泡沫金属模板，即得到三维网络结构硅基负极材料NC‑Si。本发明的锂离子电池用三维网络结构硅基负极材料具有良好的循环性能和导电性能优异。
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公开(公告)号：CN104681798A
公开(公告)日：2015-06-03
申请号：CN201510073218.4
申请日：2015-02-12
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种锂离子电池硅基复合负极材料的制备方法，包括以下步骤：（1）将硅渣烘干、超声破碎，制备水合二氧化硅，煅烧，球磨得到纳米级二氧化硅；（2）取上述纳米级二氧化硅与镁粉混合均匀，在惰性气氛的密闭容器中加热，进行金属热还原，恒温，冷却至室温，依次用盐酸、去离子水清洗分离得到多孔硅/硅氧化物复合材料，或者依次用盐酸、去离子水、氢氟酸、去离子水清洗分离得到多孔硅/硅氧化物复合材料；（3）将上述复合材料分散在溶有碳源的溶液中，超声分散，搅拌混匀后得到悬浮液，将悬浮液蒸干后，在惰性气氛下加热，即得到锂离子电池硅基复合负极材料。通过本发明制备的硅基负极材料，绿色环保、成本低廉、电化学性能优良。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN105226260A
公开(公告)日：2016-01-06
申请号：CN201510675842.1
申请日：2015-10-19
Applicant: 中南大学
IPC: H01M4/38 , H01M4/36 , H01M4/583 , H01M4/62 , H01M10/0525
CPC classification number: H01M4/386 , H01M4/366 , H01M4/583 , H01M4/625 , H01M10/0525
Abstract: 本发明公开了一种锂离子电池用硅基负极材料的制备方法，以正硅酸乙酯为硅源，纳米氧化铝为模板剂，制备出二氧化硅包覆纳米氧化铝材料，然后通过镁热还原和酸处理得到中空多孔硅；利用多巴胺的自聚反应在中空多孔硅的表面包覆一层聚多巴胺，随后经热处理后制备得到聚多巴胺热解碳层包覆的中空多孔硅，即为锂离子电池用硅基负极材料。多孔硅的中空结构能够为硅在充放电过程中的体积变化提供一定的膨胀空间，聚多巴胺经热处理后形成的掺氮碳层具有比普通碳层更好的机械性能和导电性能，从而使得本发明的硅基负极材料具有较好的循环性能和倍率性能。经过50次循环后，本发明硅基负极材料的充电比容量的保持率仍有90％。
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公开(公告)号：CN104835963B
公开(公告)日：2017-05-10
申请号：CN201510198082.X
申请日：2015-04-24
Applicant: 中南大学
IPC: H01M4/62 , H01M4/134 , H01M4/133 , H01M4/1393 , H01M4/1395
Abstract: 本发明公开了一种锂离子电池复合负极材料，在活化处理的纳米硅表面包覆有聚3，4—乙撑二氧噻吩和石墨烯的复合材料。本发明还公开了锂离子电池复合负极材料的制备方法，利用导电聚合物聚3，4—乙撑二氧噻吩的高导电性与石墨烯优异的机械性能结合形成复合结构材料，再均匀包覆于活化后的纳米硅表面，可以有效的提高负极材料的循环稳定性和倍率性能。
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公开(公告)号：CN104835963A
公开(公告)日：2015-08-12
申请号：CN201510198082.X
申请日：2015-04-24
Applicant: 中南大学
IPC: H01M4/62 , H01M4/134 , H01M4/133 , H01M4/1393 , H01M4/1395
Abstract: 本发明公开了一种锂离子电池复合负极材料，在活化处理的纳米硅表面包覆有聚3，4—乙撑二氧噻吩和石墨烯的复合材料。本发明还公开了锂离子电池复合负极材料的制备方法，利用导电聚合物聚3，4—乙撑二氧噻吩的高导电性与石墨烯优异的机械性能结合形成复合结构材料，再均匀包覆于活化后的纳米硅表面，可以有效的提高负极材料的循环稳定性和倍率性能。
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公开(公告)号：CN104681798B
公开(公告)日：2017-12-08
申请号：CN201510073218.4
申请日：2015-02-12
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种锂离子电池硅基复合负极材料的制备方法，包括以下步骤：（1）将硅渣烘干、超声破碎，制备水合二氧化硅，煅烧，球磨得到纳米级二氧化硅；（2）取上述纳米级二氧化硅与镁粉混合均匀，在惰性气氛的密闭容器中加热，进行金属热还原，恒温，冷却至室温，依次用盐酸、去离子水清洗分离得到多孔硅/硅氧化物复合材料，或者依次用盐酸、去离子水、氢氟酸、去离子水清洗分离得到多孔硅/硅氧化物复合材料；（3）将上述复合材料分散在溶有碳源的溶液中，超声分散，搅拌混匀后得到悬浮液，将悬浮液蒸干后，在惰性气氛下加热，即得到锂离子电池硅基复合负极材料。通过本发明制备的硅基负极材料，绿色环保、成本低廉、电化学性能优良。
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公开(公告)号：CN105226260B
公开(公告)日：2017-11-24
申请号：CN201510675842.1
申请日：2015-10-19
Applicant: 中南大学
IPC: H01M4/38 , H01M4/36 , H01M4/583 , H01M4/62 , H01M10/0525
Abstract: 本发明公开了一种锂离子电池用硅基负极材料的制备方法，以正硅酸乙酯为硅源，纳米氧化铝为模板剂，制备出二氧化硅包覆纳米氧化铝材料，然后通过镁热还原和酸处理得到中空多孔硅；利用多巴胺的自聚反应在中空多孔硅的表面包覆一层聚多巴胺，随后经热处理后制备得到聚多巴胺热解碳层包覆的中空多孔硅，即为锂离子电池用硅基负极材料。多孔硅的中空结构能够为硅在充放电过程中的体积变化提供一定的膨胀空间，聚多巴胺经热处理后形成的掺氮碳层具有比普通碳层更好的机械性能和导电性能，从而使得本发明的硅基负极材料具有较好的循环性能和倍率性能。经过50次循环后，本发明硅基负极材料的充电比容量的保持率仍有90％。
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