技术疆土

本解释属于锂水合氢电池原料疆土。,详细触及一种硅碳负极复合原料的配制品方法。

语境技术

作为锂水合氢电池的要紧组成部分,阳极原料的充其量的密度和流传老化富国深入的感情,商用阳极原料仍照用惯例榜样,但其推测使确信低,已不克不及使确信日渐增长的市场需求。,因而,找寻新的负极原料是燃眉之急。。硅基原料原因了海外的做研究兴味。,已经硅基原料也某个错误。,率先是流传程序击中要害大成团卷起收缩。,使活跃的人重要的粉末从搜集流感中减少,使确信神速衰退,二,硅在本质上执意半导体原料。,电导性差,这些错误限度局限了硅原料的开展。。指示了硅的这些错误。,眼前的首要处置办法有硅毫微米化和将硅基原料疏散在安宁的活跃的人/非活跃的人基体中,积极的/非积极的矩阵为硅成团卷起收缩试图缓冲投宿。,一方面,硅与锂私下的电荷转变反作用力是,预付了整体原料的电导性。,硅与安宁金属和硅-碳复合原料是至多的。,硅碳复合创作更近的电流电池设计。

专利证CN103022448A野外了一种硅碳负极原料的配制品方法,其特点符合,将硅粉液化在解释中停止湿法球磨。,继连接自然榜样,持续拓印,接纳终极的S。,在该方法中,硅粉和自然榜样在弗洛拉中简略混合。,没良好的涂布成功实现的事。,硅基原料的收缩成绩并没接纳处置。,电池的流传机能不抱负。。专利证CN 102157731 A经过粉状镁在低温中复原介孔二燃烧的硅,继用氢氯酸侵蚀接纳多孔硅。,采取液碳包覆法配制品了硅碳复合原料。,多孔创作可以有法律效力地豁免成团卷起收缩成绩。,吹捧流传稳定性,只是,粉状镁和介孔二燃烧的硅的应用将极大地感情,对某人不利大批夸张的行动或形象。专利证CN 102394287 一种先球磨法。、经过焙烧等走配制品毫微米创始者体二燃烧的硅粉体。,继在硅灰外表停止物质的化学组成气相沉淀。,到底,将接纳的原料停止液相涂布和焙烧。,硅碳复合负极原料的衣服、材料等可翻转的比使确信,最早流传库仑能力大于80%。,流传50 每周使确信留在心中率大于95%,上等的嵌入、除锂与流传稳定性,但其技术道路相当复杂。,在配制品程序中应用较高的物质的化学组成气相沉淀本钱。,工业化非常难事。。

解释目录

本解释的出击目标是处置存在技术的不可。,试图了高衣服、材料等可翻转的使确信。、库伦的能力与良好的轮转机能,配制品科技简略。,价格低廉,恳求工业化夸张的行动或形象的硅碳负极复合原料的配制品方法。

处置外面的技术成绩,本解释采取的技术伸出是::一种硅碳负极复合原料的配制品方法,它的创始符合:包罗以下走:

(1)在去水合氢中疏散必然洁治的硅粉和碳源。,搅拌弹指之间。,转变到聚四氟乙烯反作用力器,采取水热法在碳硅粉上包覆碳创始者体。,再次在不活动空气中煅烧;

(2)将走(1)击中要害煅烧原料疏散在混合浸泡A中。,迅速疏散变干,煅烧物料与混合浸泡A的混合质量比,最好是1:5-10。,疏散时期为1~6h。;

(3)走(2)用尖刻浸泡溃烂干重要。,干溃烂原料,接纳终极的硅碳负极复合原料。

的比较级的,在走(1)中,硅粉末为单晶硅。、一种多晶体硅,碳源是方法糖。、乳糖、右旋糖、淀粉、血纤维蛋白、聚乙烯醇、枸橼酸的一种或两种外面的相容。,所述水热法的处置高烧为140~220℃。,水热处置时期为4-12h。

的比较级的,走(1)击中要害不活动空气是氮气。、氩气、氦、一种氖气。,煅烧高烧为600~800℃。,煅烧时期2~24h。。

的比较级的,走(1)是在水热反作用力程序中。,除非碳源碳化,硅颗粒的外表被燃烧的成锡奥。x相,非石墨碳涂层Si/锡奥的方法x相,所述1﹤x﹤2。

的比较级的,在走(2)中,混合浸泡A为含有机解释的剖点图形。,浸泡B是丙酮作为有机解释。、酒精、二氮陆圜、木精α、链烷、苯、甲苯、二甲苯的一种典型。。

的比较级的,榜样是走(2)击中要害自然榜样。、人工榜样、鳞片榜样、一种中锋相炭微球,导电剂为导电碳黑。。、克秦黑、榜样烯、碳毫微米管、电石气黑的一种或两种外面的相容。。

的比较级的,走(3)击中要害溃烂浸泡是HF浸泡。、NaOH浸泡、一种KOH解,溃烂时期为60-120分钟。,溃烂后,Si外表的大批锡奥x被溃烂,在榜样图形中方法终极的非晶碳包覆多孔Si/SiOx颗粒。

的比较级的,HF浸泡的浓度为1~10%。。

的比较级的,NaOH的浓度为20%~80%。,KOH的浓度为20%~80%。。

本解释的惠及成功实现的事列举如下。:本解释试图了一种简略易行的硅碳负极原料的配制品方法,所配制品的硅碳原料为球或球创作。,包罗多孔Si SiOx外表包覆磁心和非石墨碳壳,到底疏散在榜样和/或导电剂中。,复合原料的多孔球创作、包覆的非石墨碳和掺杂榜样和/或导电剂,无效预付锂水合氢的拔出外景,预付硅成团卷起效应,预付其电物质的化学组成稳定性,这种原料预备起来很廉价。,简略程序把持,恳求大规模工业化夸张的行动或形象。。

附图阐明

图1是由使生效例1配制品的金刚砂复合原料的SEM图。;

图2是金刚砂复合原料的最早充放电图。;

图3是配制品的硅碳复合原料的流传机能图。。

详细使生效方法

本解释的以下使生效例由考虑到的使生效方法装设。,熟习此技术的人士可由本阐明书所暴露的目录轻易地相识本解释的安宁优点及生产率。

一种硅碳负极复合原料的配制品方法,包罗以下走:

(1)在去水合氢中疏散必然洁治的硅粉和碳源。,搅拌弹指之间。,转变到聚四氟乙烯反作用力器,采取水热法在碳硅粉上包覆碳创始者体。,再次在不活动空气中煅烧;单晶硅硅粉、一种多晶体硅,碳源是方法糖。、乳糖、右旋糖、淀粉、血纤维蛋白、聚乙烯醇、枸橼酸的一种或两种外面的相容。,所述水热法的处置高烧为140~220℃。,水热处置时期为4-12h。

(2)将走(1)击中要害煅烧原料疏散在混合浸泡A中。,迅速疏散变干,煅烧物料与混合浸泡A的混合质量比,最好是1:5-10。,疏散时期为1~6h。;

(3)走(2)用尖刻浸泡溃烂干重要。,干溃烂原料,接纳终极的硅碳负极复合原料。

偏爱的事物的,走(1)击中要害不活动空气是氮气。、氩气、氦、一种氖气。,煅烧高烧为600~800℃。,煅烧时期2~24h。。

偏爱的事物的,走(1)在水热反作用力程序中。,除非碳源碳化,硅颗粒的外表被燃烧的成锡奥。x相,非石墨碳涂层Si/锡奥的方法x相,1﹤x﹤2。

偏爱的事物的,在走(2)中,混合浸泡A为含有机解释的剖点图形。,浸泡B是丙酮作为有机解释。、酒精、二氮陆圜、木精α、链烷、苯、甲苯、二甲苯的一种典型。。

偏爱的事物的,榜样是自然榜样(2)、人工榜样、鳞片榜样、一种中锋相炭微球,导电剂为导电碳黑。、克秦黑、榜样烯、碳毫微米管、电石气黑的一种或两种外面的相容。。

偏爱的事物的,在走(3)中,溃烂浸泡为HF浸泡。、NaOH浸泡、一种KOH解,溃烂时期为60-120分钟。,溃烂后,Si外表的大批锡奥x被溃烂,在榜样图形中方法终极的非晶碳包覆多孔Si/SiOx颗粒。

偏爱的事物的,HF浸泡的浓度为1~10%。。

偏爱的事物的,NaOH的浓度为20%~80%。,KOH的浓度为20%~80%。。

使生效例1

一种具有相等地微粒的单晶硅粉末和方法糖,固性满意的为25%,浸泡以1h超速搅拌,超速为600转/分钟。,将搅拌后的浸泡转变到聚四氟乙烯反作用力器中,180°10h绝热,热处置动产的离心,变干和离心后的战利品,在N2在500℃煅烧以防护。,高温速率为10分钟/分钟。,绝热时期为4h,煅烧后的战利品以1:5的质量比液化于酒精浸泡中。,固性满意的为15%,该浸泡在2000 rpm下迅速搅拌1h。,继停止过滤处置。,继干,变干后的战利品用5% HF浸泡溃烂。,战利品与蚀刻浸泡的质量比为1:50。,溃烂时期为2h。,溃烂后品尝的离心变干,终极接纳硅碳复合原料。。

配制品的硅碳复合原料制成CR2032钉钮扣于,反向性片剂的配制品是鉴于活跃的人重要的。:导电剂SP:增稠剂CMC:摸索剂SBR:1:,固性满意的为45%,电解质为1mol/L。 LiPF6,解释为混合解释EC:DMC:EMC=1:1:1,膜片为Celgad聚丙烯薄膜。,在带有氩气防护的手套箱中。,锂筹码作反电极的半电池。

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