[发明专利]一种富硅SiOx-C材料及其制备方法和应用有效
申请号: | 201811191738.5 | 申请日: | 2018-10-12 |
公开(公告)号: | CN108923037B | 公开(公告)日: | 2020-12-11 |
发明(设计)人: | 王庆莉;王辉;李道聪;夏昕;杨茂萍 | 申请(专利权)人: | 合肥国轩高科动力能源有限公司 |
主分类号: | H01M4/36 | 分类号: | H01M4/36;H01M4/48;H01M4/583;H01M4/62;H01M10/0525;C01B33/021;C01B33/029;C01B33/03;C01B33/113;C01B32/15;B82Y30/00 |
代理公司: | 合肥天明专利事务所(普通合伙) 34115 | 代理人: | 汪贵艳 |
地址: | 230011 安*** | 国省代码: | 安徽;34 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 siox 材料 及其 制备 方法 应用 | ||
1.一种富硅SiOx-C材料的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
a、将SiO置于惰性气体或氮气中歧化反应得到组成为SiO2@SiO@Si的SiOx,其中,0<x<1;
b、将步骤a中的SiOx采用质量分数为35%~44%的HF溶液进行0 .5h~2h刻蚀制得多孔硅基材料,其中,所述SiOx与HF溶液的质量比为2:1~1:2;
c、控制硅源气体流速为1mL/min~4mL/min,通过化学气相沉积法在所述多孔硅基材料的内部沉积硅,得到富硅SiOx材料;
d、将所述硅源气体更换为碳源气体,控制所述碳源气体流速为1mL/min~4mL/min,再通过化学气相沉积法在所述富硅SiOx材料的孔结构及表面形成厚度为10nm~100nm的碳包覆层,制得富硅SiOx-C材料,所述富硅SiOx-C材料中硅晶粒粒径为3nm~20nm。
2.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于:在步骤a中,所述的惰性气体为氩气、氦气、氖气中的一种或几种;
所述歧化反应其温度为900℃~1200℃,反应时间为2h~12h。
3.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于:在步骤b中,所述刻蚀的工艺具体为采用HF溶液刻蚀后,过滤、洗涤、真空干燥,其中,所述的真空干燥的温度为80℃~100℃,真空度为-0 .8MPa~-1MPa。
4.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于:在步骤c中,所述硅源气体为硅烷、二氯硅烷、三氯硅烷、四氯硅烷中的一种或几种;所述化学气相沉积法,其沉积温度为600℃~1000℃,沉积时间为2h~12h。
5.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于:在步骤d中,所述碳源气体为甲烷或其同系物、乙炔或其同系物、甲苯或其同系物、乙醇或其同系物中的一种或几种;所述化学气相沉积法,其沉积温度为700℃~1000℃,沉积时间为2h~12h。
6.一种通过权利要求1~5任一项所述的制备方法制得的富硅SiOx-C材料。
7.如权利要求6所述的富硅SiOx-C材料在用于制备锂离子电池中的应用。
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