一种硅碳复合负极材料的制备方法及应用与流程
技术特征:
1.一种硅碳复合负极材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(p1)中,所述不饱和有机酸、丙烯酸盐类单体、丙烯酰胺类单体的摩尔比为1:(1.4~1.8):(2.2~2.4)。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(p1)中,所述不饱和有机酸为丙烯酸、甲基丙烯酸、3,3-二甲基丙烯酸、4-戊烯酸、5-己烯酸中的至少一种;所述丙烯酸盐类单体为丙烯酸类单体的钠盐或钾盐;所述丙烯酰胺类单体为丙烯酰胺、n-羟甲基丙烯酰胺、n-异丙基丙烯酰胺中的至少一种;和/或
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(p1)中,所述牺牲剂饱和有机酸的用量为不饱和有机酸、丙烯酸盐类单体与丙烯酰胺类单体总质量的6~10%;所述引发剂的用量为不饱和有机酸、丙烯酸盐类单体与丙烯酰胺类单体总质量的4~8%。
5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(p1)中,所述反应条件为:温度75~90℃,时间1.5~4h。
6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(p2)中,所述无机碱为氢氧化钾或氢氧化钠;所述破碎为破碎至200~1000目。
7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(p3)中,丙烯酸类共聚物颗粒、表面活性剂与酚类单体的质量比为1:(0.02~0.04):(10~15);酚类单体与多聚甲醛的摩尔比为1:(1.5~1.6),多聚甲醛摩尔量以单体甲醛计;碱催化剂的用量为酚类单体的1.5~3wt%。
8.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(p3)中,所述表面活性剂为有机钠盐;所述溶剂为醇水混合液,其中醇的浓度为15-30wt%,所述醇为乙醇或丙醇;所述酚类单体为苯酚、甲酚、二甲苯酚中的至少一种;所述碱催化剂为无机碱。
9.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(p3)中,所述聚合反应的条件为:温度为70~90℃,时间3~6h。
10.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(p4)中,氧化性气体为co2和/或o2;所述热处理的条件为:700~900℃下保温2~4h。
技术总结
本发明涉及一种硅碳复合负极材料的制备方法,包括以下步骤:(P1)共聚:将不饱和有机酸、丙烯酸盐类单体、丙烯酰胺类单体以特定比例共同溶解于水中,在牺牲剂饱和有机酸和引发剂的作用下共聚,得到含丙烯酸类共聚物的悬浊液;(P2)碱处理:悬浊液经碱处理、过滤,得到共聚物颗粒;(P3)原位聚合:在共聚物颗粒的表面进行酚醛的原位聚合,得到酚醛包覆丙烯酸类共聚物的复合树脂;(P4)热处理:将复合树脂在氧化性气体氛围中热处理,得到多孔碳;(P5)多孔碳经硅沉积和碳包覆,得到硅碳复合负极材料。本发明制得的硅碳复合负极材料用锂电池时,能有效缓解硅的体积膨胀,提高锂离子电池的循环性能和充放电容量。
技术研发人员:李阁,牛文斌,许迪新,赵玉明,岳风树
受保护的技术使用者:北京壹金新能源科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/2
技术研发人员:李阁,牛文斌,许迪新,赵玉明,岳风树
技术所有人:北京壹金新能源科技有限公司
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