[发明专利]一种氮掺杂的石墨烯包覆硅基材料及其制备方法在审

专利信息
申请号: 202110267555.2 申请日: 2021-03-11
公开(公告)号: CN113054172A 公开(公告)日: 2021-06-29
发明(设计)人: 莫肇华;赵伟;李素丽 申请(专利权)人: 珠海冠宇电池股份有限公司
主分类号: H01M4/36 分类号: H01M4/36;H01M4/38;H01M4/62;H01M10/0525
代理公司: 北京知元同创知识产权代理事务所(普通合伙) 11535 代理人: 刘元霞;谢怡婷
地址: 519180 广东省*** 国省代码: 广东;44
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摘要:
搜索关键词: 一种 掺杂 石墨 烯包覆硅 基材 料及 制备 方法
【权利要求书】:

1.一种改性硅基材料,其中,所述改性硅基材料具有核壳结构,其中核材料包括硅基材料,壳材料包括氮掺杂的石墨烯,所述氮掺杂的石墨烯包覆在硅基材料表面,所述壳材料中氮原子的含量为3%~10%。

2.根据权利要求1所述的改性硅基材料,其中,所述氮掺杂的石墨烯中的氮为吡咯和/或吡啶型氮。

3.根据权利要求1所述的改性硅基材料,其中,所述硅基材料的平均粒径为5nm~20μm。

4.根据权利要求1所述的改性硅基材料,其中,所述壳材料的厚度10nm;和/或,所述氮掺杂的石墨烯的层数在1~8层之间。

5.根据权利要求1所述的改性硅基材料,其中,所述改性硅基材料中硅基材料的质量百分含量为94%~99.995%,所述改性硅基材料中氮掺杂的石墨烯的质量百分含量为0.005%~6%。

6.根据权利要求1所述的改性硅基材料,其中,所述改性硅基材料是通过在硅基材料表面包覆苯并咪唑类聚合物后高温裂解得到,所述苯并咪唑类聚合物与硅基材料的质量比为1:10000~1:3。

7.根据权利要求6所述的改性硅基材料,其中,所述高温裂解的温度为900~1600℃,所述高温裂解的时间为2~3h,所述高温裂解是在氩气保护气氛下进行的。

8.根据权利要求6所述的改性硅基材料,其中,所述苯并咪唑类聚合物选自具有下述式(I)、式(II)和式(III)所示结构的聚合物中的至少一种:

式(I)~式(III)中,X选自不存在、-O-、C1-6亚烷基;R选自C1-8亚烷基、C6-20亚芳基、C6-20亚芳基-O-C6-20亚芳基、C1-8亚烷基-O-C1-8亚烷基、C6-20亚芳基-C1-8亚烷基-C6-20亚芳基、C1-8亚烷基-C6-20亚芳基-C1-8亚烷基;n为300~5000之间的整数。

9.一种负极活性材料,所述负极活性材料包括权利要求1-8任一项所述的改性硅基材料。

10.一种锂离子电池,其中,所述锂离子电池包括负极片,所述负极片包括权利要求1-8任一项所述的改性硅基材料。

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