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专利号: 2021107918103
申请人: 厦门理工学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 基本电气元件
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种纳米级硅碳复合负极材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:S1,将硅酸钠溶液与氯化铵溶液在高速搅拌过程中进行缓慢滴定,得到白色沉淀;将所述白色沉淀通过乙醇洗涤后分离后烘干并在465~475℃高温反应得到SiO2;将SiO2和Mg按照摩尔比1:1.05~1.2,在氮气保护下640~660℃完全反应;将反应后的产物溶解,并离心洗涤、干燥得到纳米级硅材料;

S2,以纳米级碳或纳米级多层石墨烯为碳源,采用气相氟化方法制备纳米级氟化碳材料;

S3,采用步骤S1所得的纳米级硅材料、步骤S2所得的纳米级氟化碳材料、丁苯橡胶、羧甲基纤维素、导电炭黑为原料制备所述的纳米级硅碳复合负极材料。

2.根据权利要求1所述纳米级硅碳复合负极材料的制备方法,其特征在于,所述硅酸钠溶液以及所述氯化铵溶液分别为将硅酸钠以及氯化铵溶解于去离子水与乙醇的混合溶剂中形成;所述去离子水与乙醇体积比为1:0.5~2。

3.根据权利要求1所述纳米级硅碳复合负极材料的制备方法,其特征在于,所述硅酸钠溶液的浓度为0.02~0.04g/mL;所述氯化铵溶液的浓度为0.006~0.01g/mL。

4.根据权利要求2所述纳米级硅碳复合负极材料的制备方法,其特征在于,所述硅酸钠溶液与所述氯化铵溶液的体积比为1~4:1;所述缓慢滴定的时间为2~5h。

5.根据权利要求1所述纳米级硅碳复合负极材料的制备方法,其特征在于,所述气相氟化方法为将碳源放入氟化设备,通入氟化气体,保持压强90~120kPa,在350~500℃条件下反应8~16h得到纳米级氟化碳材料;其中氟碳摩尔比为0.7~0.9:1。

6.根据权利要求1所述纳米级硅碳复合负极材料的制备方法,其特征在于,所述的氟化气体为二氟化氙、三氟化氮、氟气、三氟化硼、或氟气氩气混和气体中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述纳米级硅碳复合负极材料的制备方法,其特征在于,所述纳米级硅材料、纳米级氟化碳材料、丁苯橡胶、羧甲基纤维素、导电炭黑的质量比为65~75:100~

110:4~6:8~12。

8.根据权利要求1所述纳米级硅碳复合负极材料的制备方法,其特征在于,步骤S3的具体为:将所述纳米级硅材料、纳米级氟化碳材料、丁苯橡胶、羧甲基纤维素及导电炭黑混合后用纳米分散机分散,分散速度为1600~2000rpm,分散时间2~3h,分散温度20~30℃。

9.一种纳米级硅碳复合负极材料,其特征在于,采用权利要求1至8任一项所述的方法制备。

10.一种锂离子电池,其特征在于,所述锂离子电池的负极的活性材料为权利要求9所述的纳米级硅碳复合负极材料。