技术田

本解释属于锂水合氢电池钱田。,详细触及一种硅碳负极复合钱的配制品方法。

镶嵌技术

作为锂水合氢电池的要紧组成部分,阳极钱的精力密度和附近生命的源泉不得不深入的势力,商用阳极钱仍照用规矩黑铅,但其学说制造率低,已不克不及使满足越来越增长的市场需求。,这么,找寻新的负极钱是燃眉之急。。硅基钱原因了到国外的努力兴味。,还硅基钱也一些错误。,率先是通用快速地流动击中要害大变得越来越大收缩。,使敏捷的灵的粉末从搜集流感中停止,制造率神速减幅,二,硅自行执意半导体钱。,电导性差,这些错误限度局限了硅钱的开展。。点明了硅的这些错误。,眼前的首要处置办法有硅毫微米化和将硅基钱疏散在宁静的敏捷的/非敏捷的基体中,迅速的/非迅速的矩阵为硅变得越来越大收缩提出缓冲以必然间隔排列。,一方面,硅与锂经过的电荷转变保守是,增长了总计的钱的电导性。,硅与宁静金属和硅-碳复合钱是至多的。,硅碳复合构图更毗连电流电池设计。

专利品CN103022448A公开的了一种硅碳负极钱的配制品方法,其特点取决于,将硅粉离婚在分解物中停止湿法球磨。,当时的结合自然黑铅,持续磨快,达到终极的S。,在该方法中,硅粉和自然黑铅在离群者中简略混合。,缺勤良好的涂布胜利。,硅基钱的收缩成绩并缺勤达到处置。,电池的附近机能不梦想。。专利品CN 102157731 A经过粉状镁在低温中复原介孔二发热的硅,当时的用氢氯酸耳溃疡达到多孔硅。,采取液碳包覆法配制品了硅碳复合钱。,多孔构图可以有法律效力地救援物资变得越来越大收缩成绩。,增强的力量附近稳定性,但是,粉状镁和介孔二发热的硅的运用将极大地势力,触犯大批制造。专利品CN 102394287 一种先球磨法。、经过焙烧等方法配制品毫微米预报器体二发热的硅粉体。,当时的在硅灰使成平面停止化学作用气相匆促。,首要的,将达到的钱停止液相涂布和焙烧。,硅碳复合负极钱的可反性比制造率,候选人提拔会附近库仑实力大于80%。,附近50 每周制造率同意率大于95%,地租嵌入、除锂与附近稳定性,但其技术道路相当复杂。,在配制品快速地流动中运用较高的化学作用气相匆促本钱。,工业化全部争论。。

解释目录

本解释的目标是处置存在技术的缺乏。,提出了高可反性制造率。、库伦的实力与良好的脚踏车机能,配制品学术语简略。,价格低廉,一套外衣工业化制造的硅碳负极复合钱的配制品方法。

处置关于技术成绩,本解释采取的技术谋划是::一种硅碳负极复合钱的配制品方法,它的创始取决于:包含以下方法:

(1)在去水合氢中疏散必然定标的硅粉和碳源。,搅拌立即。,转变到聚四氟乙烯保守器,采取水热法在碳硅粉上包覆碳预报器体。,再次在惯性氛围中煅烧;

(2)将方法(1)击中要害煅烧钱疏散在混合把热情的到接近沸腾A中。,迅速疏散不毛的,煅烧物料与混合把热情的到接近沸腾A的混合质量比,最好是1:5-10。,疏散时期为1~6h。;

(3)方法(2)用苛性度把热情的到接近沸腾耳溃疡干灵。,干耳溃疡钱,达到终极的硅碳负极复合钱。

更远的的,在方法(1)中,硅粉末为单晶硅。、一种多晶体硅,碳源是亲爱的。、乳糖、右旋糖、淀粉、纤维素化合物、聚乙烯醇、枸橼酸的一种或两种关于杂物。,所述水热法的处置气温为140~220℃。,水热处置时期为4-12h。

更远的的,方法(1)击中要害惯性氛围是氮气。、氩气、氦、一种氖气。,煅烧气温为600~800℃。,煅烧时期2~24h。。

更远的的,方法(1)是在水热保守快速地流动中。,除非碳源碳化,硅颗粒的使成平面被发热的成锡奥。x相,非石墨碳涂层Si/锡奥的身材x相,所述1﹤x﹤2。

更远的的,在方法(2)中,混合把热情的到接近沸腾A为含有机分解物的词的拼法。,把热情的到接近沸腾B是丙酮作为有机分解物。、酒精、二氮陆圜、异丙基苯γ-丁内酰胺、链烷、苯、甲苯、二甲苯的一种典型。。

更远的的,黑铅是方法(2)击中要害自然黑铅。、人工黑铅、鳞片黑铅、一种经过相炭微球,导电剂为导电黑烟末。。、克秦黑、黑铅烯、碳毫微米管、电石气黑的一种或两种关于杂物。。

更远的的,方法(3)击中要害耳溃疡把热情的到接近沸腾是HF把热情的到接近沸腾。、NaOH把热情的到接近沸腾、一种KOH解,耳溃疡时期为60-120分钟。,耳溃疡后,Si使成平面的大批锡奥x被耳溃疡,在黑铅图形中身材终极的非晶碳包覆多孔Si/SiOx颗粒。

更远的的,HF把热情的到接近沸腾的浓度为1~10%。。

更远的的,NaOH的浓度为20%~80%。,KOH的浓度为20%~80%。。

本解释的惠及胜利列举如下。:本解释提出了一种简略易行的硅碳负极钱的配制品方法,所配制品的硅碳钱为围绕或围绕构图。,包含多孔Si SiOx使成平面包覆果心和非石墨碳壳,首要的疏散在黑铅和/或导电剂中。,复合钱的多孔围绕构图、包覆的非石墨碳和掺杂黑铅和/或导电剂提出,无效增长锂水合氢的拔出使就座,增长硅变得越来越大效应,增长其电化学作用稳定性,这种钱预备起来很廉价的。,简略快速地流动把持,尤指服装、颜色等相配大规模工业化制造。。

附图阐明

图1是由执行例1配制品的金刚砂复合钱的SEM图。;

图2是金刚砂复合钱的候选人提拔会充放电图。;

图3是配制品的硅碳复合钱的附近机能图。。

详细执行方法

本解释的以下执行例由确定的的执行方法指出。,熟识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宁静优点及能力。

一种硅碳负极复合钱的配制品方法,包含以下方法:

(1)在去水合氢中疏散必然定标的硅粉和碳源。,搅拌立即。,转变到聚四氟乙烯保守器,采取水热法在碳硅粉上包覆碳预报器体。,再次在惯性氛围中煅烧;单晶硅硅粉、一种多晶体硅,碳源是亲爱的。、乳糖、右旋糖、淀粉、纤维素化合物、聚乙烯醇、枸橼酸的一种或两种关于杂物。,所述水热法的处置气温为140~220℃。,水热处置时期为4-12h。

(2)将方法(1)击中要害煅烧钱疏散在混合把热情的到接近沸腾A中。,迅速疏散不毛的,煅烧物料与混合把热情的到接近沸腾A的混合质量比,最好是1:5-10。,疏散时期为1~6h。;

(3)方法(2)用苛性度把热情的到接近沸腾耳溃疡干灵。,干耳溃疡钱,达到终极的硅碳负极复合钱。

优先权的,方法(1)击中要害惯性氛围是氮气。、氩气、氦、一种氖气。,煅烧气温为600~800℃。,煅烧时期2~24h。。

优先权的,方法(1)在水热保守快速地流动中。,除非碳源碳化,硅颗粒的使成平面被发热的成锡奥。x相,非石墨碳涂层Si/锡奥的身材x相,1﹤x﹤2。

优先权的,在方法(2)中,混合把热情的到接近沸腾A为含有机分解物的词的拼法。,把热情的到接近沸腾B是丙酮作为有机分解物。、酒精、二氮陆圜、异丙基苯γ-丁内酰胺、链烷、苯、甲苯、二甲苯的一种典型。。

优先权的,黑铅是自然黑铅(2)、人工黑铅、鳞片黑铅、一种经过相炭微球,导电剂为导电黑烟末。、克秦黑、黑铅烯、碳毫微米管、电石气黑的一种或两种关于杂物。。

优先权的,在方法(3)中,耳溃疡把热情的到接近沸腾为HF把热情的到接近沸腾。、NaOH把热情的到接近沸腾、一种KOH解,耳溃疡时期为60-120分钟。,耳溃疡后,Si使成平面的大批锡奥x被耳溃疡,在黑铅图形中身材终极的非晶碳包覆多孔Si/SiOx颗粒。

优先权的,HF把热情的到接近沸腾的浓度为1~10%。。

优先权的,NaOH的浓度为20%~80%。,KOH的浓度为20%~80%。。

执行例1

一种具有打算粒度的单晶硅粉末和亲爱的,立体图形心甘情愿的为25%,把热情的到接近沸腾以1h加速搅拌,加速为600转/分钟。,将搅拌后的把热情的到接近沸腾转变到聚四氟乙烯保守器中,180°10h绝热,热处置结果的离心,不毛的和离心后的战利品,在N2在500℃煅烧以辩护。,热情的速率为10分钟/分钟。,绝热时期为4h,煅烧后的战利品以1:5的质量比离婚于酒精把热情的到接近沸腾中。,立体图形心甘情愿的为15%,该把热情的到接近沸腾在2000 rpm下迅速搅拌1h。,当时的停止过滤处置。,当时的干,不毛的后的战利品用5% HF把热情的到接近沸腾耳溃疡。,战利品与蚀刻把热情的到接近沸腾的质量比为1:50。,耳溃疡时期为2h。,耳溃疡后抽样的离心不毛的,终极达到硅碳复合钱。。

配制品的硅碳复合钱制成CR2032纽扣,对立片剂的配制品是由于敏捷的灵的。:导电剂SP:增稠剂CMC:纽带剂SBR:1:,立体图形心甘情愿的为45%,电解质为1mol/L。 LiPF6,分解物为混合分解物EC:DMC:EMC=1:1:1,膜片为Celgad聚丙烯薄膜。,在带有氩气辩护的手套箱中。,锂筹码作反电极的半电池。

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