[发明专利]聚乙烯醇冷冻-解冻交联碳化制备多孔硅负极材料的方法

摘要

本发明涉及一种环境友好的锂离子电池用负极片的制备方法，更具体地，涉及一种硅颗粒与聚乙烯醇冷冻‑解冻交联后碳化制备锂离子电池用多孔硅负极的方法。利用聚乙烯醇大分子将硅材料包覆起来，通过冷冻‑解冻过程生成交联网络，再将有机物进行部分碳化，在有效提高硅电极的导电性能的同时，孔隙结构有效地增大了硅材料和电解液的接触面积，更有利于锂离子的传输。对该多孔硅负极电极片制备的锂离子扣式电池进行恒流充放电测试，其在0.1C(400mA·g‑1)条件下循环50周，充放电比容量能够保持在800mAh·g‑1左右。

主权项

1.一种聚乙烯醇冷冻-解冻交联碳化制备多孔硅负极材料的方法，其特征在于，具体步骤如下：1)将聚乙烯醇溶于去离子水中，加热搅拌溶解；2)将硅粉和导电剂研磨混合后，再加入步骤1)的溶液，研磨均匀后涂布于基材上，所述硅粉、聚乙烯醇和导电剂的质量比为6:3:1或6:2:2；3)将经涂布后的基材放于-40℃～-10℃下冷冻20～28小时，再在室温下解冻1～3小时后，于40～60℃下烘干；4)将经步骤3)烘干后的基材置于管式炉中在惰性气氛下进行煅烧，在200～300℃下预煅烧1～3小时，再在400～600℃下反应1～3小时，反应结束后，在惰性气氛保护下冷却至室温，得到聚乙烯醇冷冻-解冻交联碳化的多孔硅负极材料。