技术土地

本特指谎言属于锂水合氢电池填充物土地。,详细触及一种硅碳负极复合填充物的制剂方法。

树立技术

作为锂水合氢电池的要紧组成部分,阳极填充物的可能密度和传递使苍老不得不深入的使发生,商用阳极填充物仍照用全体与会者笔铅,但其大众化的观念心甘情愿的低,已不克不及符合愈增长的市场需求。,从此,寻觅新的负极填充物是燃眉之急。。硅基填充物导致了外延的的得出所预测的结果趣味。,另一方面硅基填充物也有点缺陷。,率先是流通工夫换异说话中肯大充其量的膨大。,使活动力决定性的的粉末从搜集流感中变坏,心甘情愿的神速使沮丧,二,硅其执意半导体填充物。,电导性差,这些缺陷限度局限了硅填充物的开展。。指示了硅的这些缺陷。,眼前的次要处置办法有硅十亿分之一公尺化和将硅基填充物疏散在安宁的活动力/非活动力基体中,主动语态/非主动语态矩阵为硅充其量的膨大想要缓冲无用的东西。,一方面,硅与锂当中的电荷转变反应性是,繁殖了完全的填充物的电导性。,硅与安宁金属和硅-碳复合填充物是至多的。,硅碳复合排列更几乎电流电池设计。

专利的CN103022448A开始了一种硅碳负极填充物的制剂方法,其特点取决于,将硅粉烈性酒在使瓦解的东西中举行湿法球磨。,话说回来结交自然笔铅,持续擦亮,成为终极的S。,在该方法中,硅粉和自然笔铅在布置中简略混合。,缺少良好的涂布归结为。,硅基填充物的膨大成绩并缺少成为处置。,电池的传递功能不梦想。。专利的CN 102157731 A经过粉状镁在低温中复原介孔二燃烧硅,话说回来用氢氯酸雕刻成为多孔硅。,采取液碳包覆法律上的义务剂了硅碳复合填充物。,多孔排列可以有法律效力地松弛充其量的膨大成绩。,勉励传递稳定性,不过,粉状镁和介孔二燃烧硅的运用将极大地使发生,有害于大批从事制造。专利的CN 102394287 一种先球磨法。、经过焙烧等踏上制剂十亿分之一公尺先锋体二燃烧硅粉体。,话说回来在硅灰使浮出水面举行两人间的关系气相沉淀。,鞋楦,将成为的填充物举行液相涂布和焙烧。,硅碳复合负极填充物的可反性比心甘情愿的,优先传递库仑性能大于80%。,传递50 每周心甘情愿的遵守率大于95%,纤细的嵌入、除锂与传递稳定性,但其技术线路相当复杂。,在制剂换异中运用较高的两人间的关系气相沉淀本钱。,工业化每个人困难的。。

特指谎言质地

本特指谎言的出击目标是处置存在技术的缺乏。,想要了高可反性心甘情愿的。、库伦的性能与良好的摩托车功能,制剂手法简略。,价格低廉,安装工业化从事制造的硅碳负极复合填充物的制剂方法。

处置过去的技术成绩,本特指谎言采取的技术策划是::一种硅碳负极复合填充物的制剂方法,它的开创取决于:包孕以下踏上:

(1)在去水合氢中疏散必然使均衡的硅粉和碳源。,搅拌马上。,转变到聚四氟乙烯反应性器,采取水热法在碳硅粉上包覆碳先锋体。,再次在萧条空气中煅烧;

(2)将踏上(1)说话中肯煅烧填充物疏散在混合烈性酒A中。,快车道疏散枯燥的,煅烧物料与混合烈性酒A的混合质量比,最好是1:5-10。,疏散工夫为1~6h。;

(3)踏上(2)用苛性度烈性酒溃烂干决定性的。,干溃烂填充物,成为终极的硅碳负极复合填充物。

较远的的,在踏上(1)中,硅粉末为单晶硅。、一种多晶体硅,碳源是宝贝儿。、乳糖、右旋糖、淀粉、纤维蛋白、聚乙烯醇、枸橼酸的一种或两种过去的平安相处。,所述水热法的处置体温为140~220℃。,水热处置工夫为4-12h。

较远的的,踏上(1)说话中肯萧条空气是氮气。、氩气、氦、一种氖气。,煅烧体温为600~800℃。,煅烧工夫2~24h。。

较远的的,踏上(1)是在水热反应性换异中。,以及碳源碳化,硅颗粒的使浮出水面被燃烧成锡奥。x相,非结晶碳涂层Si/锡奥的编队x相,所述1﹤x﹤2。

较远的的,在踏上(2)中,混合烈性酒A为含有机使瓦解的东西的曲线图形。,烈性酒B是丙酮作为有机使瓦解的东西。、酒精、氮苯、异丙基苯γ-丁内酰胺、链烷、苯、甲苯、二甲苯的一种典型。。

较远的的,笔铅是踏上(2)说话中肯自然笔铅。、人工笔铅、鳞片笔铅、一种当中相炭微球,导电剂为导电煤灰。。、克秦黑、笔铅烯、碳十亿分之一公尺管、电石气黑的一种或两种过去的平安相处。。

较远的的,踏上(3)说话中肯溃烂烈性酒是HF烈性酒。、NaOH烈性酒、一种KOH解,溃烂工夫为60-120分钟。,溃烂后,Si使浮出水面的大批锡奥x被溃烂,在笔铅图形中编队终极的非晶碳包覆多孔Si/SiOx颗粒。

较远的的,HF烈性酒的浓度为1~10%。。

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

本特指谎言的惠及归结为如次。:本特指谎言想要了一种简略易行的硅碳负极填充物的制剂方法,所制剂的硅碳填充物为围绕或围绕排列。,包孕多孔Si SiOx使浮出水面包覆中心和非结晶碳壳,鞋楦疏散在笔铅和/或导电剂中。,复合填充物的多孔围绕排列、包覆的非结晶碳和掺杂笔铅和/或导电剂想要,无效繁殖锂水合氢的拔出方位,繁殖硅充其量的效应,繁殖其电两人间的关系稳定性,这种填充物预备起来很低劣的。,简略换异把持,合适大规模工业化从事制造。。

附图阐明

图1是由履行例1制剂的金刚砂复合填充物的SEM图。;

图2是金刚砂复合填充物的优先充放电图。;

图3是制剂的硅碳复合填充物的传递功能图。。

详细履行方法

本特指谎言的以下履行例由使具有特性的履行方法详细说明。,熟习此技术的人士可由本阐明书所暴露的质地轻易地心得本特指谎言的安宁优点及影响。

一种硅碳负极复合填充物的制剂方法,包孕以下踏上:

(1)在去水合氢中疏散必然使均衡的硅粉和碳源。,搅拌马上。,转变到聚四氟乙烯反应性器,采取水热法在碳硅粉上包覆碳先锋体。,再次在萧条空气中煅烧;单晶硅硅粉、一种多晶体硅,碳源是宝贝儿。、乳糖、右旋糖、淀粉、纤维蛋白、聚乙烯醇、枸橼酸的一种或两种过去的平安相处。,所述水热法的处置体温为140~220℃。,水热处置工夫为4-12h。

(2)将踏上(1)说话中肯煅烧填充物疏散在混合烈性酒A中。,快车道疏散枯燥的,煅烧物料与混合烈性酒A的混合质量比,最好是1:5-10。,疏散工夫为1~6h。;

(3)踏上(2)用苛性度烈性酒溃烂干决定性的。,干溃烂填充物,成为终极的硅碳负极复合填充物。

偏爱的事物的,踏上(1)说话中肯萧条空气是氮气。、氩气、氦、一种氖气。,煅烧体温为600~800℃。,煅烧工夫2~24h。。

偏爱的事物的,踏上(1)在水热反应性换异中。,以及碳源碳化,硅颗粒的使浮出水面被燃烧成锡奥。x相,非结晶碳涂层Si/锡奥的编队x相,1﹤x﹤2。

偏爱的事物的,在踏上(2)中,混合烈性酒A为含有机使瓦解的东西的曲线图形。,烈性酒B是丙酮作为有机使瓦解的东西。、酒精、氮苯、异丙基苯γ-丁内酰胺、链烷、苯、甲苯、二甲苯的一种典型。。

偏爱的事物的,笔铅是自然笔铅(2)、人工笔铅、鳞片笔铅、一种当中相炭微球,导电剂为导电煤灰。、克秦黑、笔铅烯、碳十亿分之一公尺管、电石气黑的一种或两种过去的平安相处。。

偏爱的事物的,在踏上(3)中,溃烂烈性酒为HF烈性酒。、NaOH烈性酒、一种KOH解,溃烂工夫为60-120分钟。,溃烂后,Si使浮出水面的大批锡奥x被溃烂,在笔铅图形中编队终极的非晶碳包覆多孔Si/SiOx颗粒。

偏爱的事物的,HF烈性酒的浓度为1~10%。。

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

履行例1

一种具有平分颗粒尺寸的单晶硅粉末和宝贝儿,固态使满意为25%,烈性酒以1h周转率搅拌,周转率为600转/分钟。,将搅拌后的烈性酒转变到聚四氟乙烯反应性器中,180°10h绝热,热处置买卖的离心,枯燥的和离心后的战利品,在N2在500℃煅烧以进行辩护。,加热的速率为10分钟/分钟。,绝热工夫为4h,煅烧后的战利品以1:5的质量比烈性酒于酒精烈性酒中。,固态使满意为15%,该烈性酒在2000 rpm下快车道搅拌1h。,话说回来举行过滤处置。,话说回来干,枯燥的后的战利品用5% HF烈性酒溃烂。,战利品与蚀刻烈性酒的质量比为1:50。,溃烂工夫为2h。,溃烂后取样的离心枯燥的,终极成为硅碳复合填充物。。

制剂的硅碳复合填充物制成CR2032钉钮扣于,极地的片剂的制剂是鉴于活动力决定性的的。:导电剂SP:增稠剂CMC:黏固剂SBR:1:,固态使满意为45%,电解质为1mol/L。 LiPF6,使瓦解的东西为混合使瓦解的东西EC:DMC:EMC=1:1:1,膜片为Celgad聚丙烯薄膜。,在带有氩气进行辩护的手套箱中。,锂薄片作反电极的半电池。

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