[发明专利]复合电极材料及其制备方法和应用在审

专利信息
申请号: 201710160786.7 申请日: 2017-03-17
公开(公告)号: CN107134565A 公开(公告)日: 2017-09-05
发明(设计)人: 张慧;连崑;徐慧;白煜;李超;宗平 申请(专利权)人: 西安交通大学苏州研究院
主分类号: H01M4/36 分类号: H01M4/36;H01M4/38;H01M4/62;H01M10/0525
代理公司: 苏州市中南伟业知识产权代理事务所(普通合伙)32257 代理人: 杨慧林
地址: 215123 江苏省苏州*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 复合 电极 材料 及其 制备 方法 应用
【权利要求书】:

1.一种复合电极材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

(1)将碳纳米管、硅颗粒和水溶性有机物在水中混合均匀,得到混合溶液,然后使用喷雾干燥机对所述混合溶液进行喷雾干燥;

(2)将步骤(1)干燥后的产物在保护气氛下在700-1000℃进行碳化,然后与硫粉混匀后,在150-300℃真空加热;

(3)将步骤(2)中得到的产物置于碳前驱体溶液中进行表面包碳处理,得到碳前驱体包覆的硅-碳纳米管复合材料,然后将其在保护气氛下加热至700-1000℃,以除去硫并使碳前驱体碳化,得到所述复合电极材料。

2.根据权利要求1所述的复合电极材料的制备方法,其特征在于:在步骤(1)中,所述硅颗粒的粒径为50nm-1μm。

3.根据权利要求1所述的复合电极材料的制备方法,其特征在于:在步骤(1)中,所述水溶性有机物为聚乙烯吡咯烷酮、葡萄糖或蔗糖。

4.根据权利要求1所述的复合电极材料的制备方法,其特征在于:在步骤(1)中,所述碳纳米管、硅颗粒和水溶性有机物的质量比为1-8:1:1-20。

5.根据权利要求1所述的复合电极材料的制备方法,其特征在于:在步骤(1)中,喷雾干燥时的喷雾速率为5-15mL/min。

6.根据权利要求1所述的复合电极材料的制备方法,其特征在于:在步骤(1)中,喷雾干燥机的进口温度为120-160℃,出口温度为70-90℃。

7.根据权利要求1所述的复合电极材料的制备方法,其特征在于:在步骤(2)和步骤(3)中,保护气氛为氮气、氦气和氩气中的一种或几种。

8.根据权利要求1所述的复合电极材料的制备方法,其特征在于:在步骤(2)中,所述硫与步骤(1)中的硅颗粒的质量比为1-4:1。

9.一种根据权利要求1-8中任一项所述的方法所制备的复合电极材料,其特征在于:所述复合电极材料包括内层和包覆在所述内层表面的碳外层,所述内层包括硅颗粒和碳纳米管,所述复合电极材料的粒径为1-20μm。

10.权利要求1-8中任一项所述的方法制备的所述复合电极材料在制备锂离子电池中的应用。

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