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公开(公告)号：CN113104852A
公开(公告)日：2021-07-13
申请号：CN202110281904.6
申请日：2021-03-16
Applicant: 北京科技大学 , 贵州中水材料科技有限公司
Abstract: 本发明公开了一种锂离子电池硅碳负极材料的制备方法，属于锂离子电池负极材料领域。首先采用单晶硅切割废弃硅泥的微米硅片为硅源，先通过酸洗等手段，获得高纯度微米级片状硅粉。然后通过湿法球磨将微米硅片细化到纳米尺寸。以蔗糖作为碳源，通过水热法对纳米硅进行包覆，再经过一步高温热处理，获得硅@碳微米球负极材料。用本发明制备的硅碳负极材料，碳将纳米硅包裹在微米球的内部，可以避免纳米硅和电解液的接触，减少对电解液的消耗，表现出了优异的比容量和良好的循环稳定性，循环500圈后硅碳负极可逆比容量高达943mAh/g，可以满足高容量型便携式器件对锂离子电池负极材料的需求。
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公开(公告)号：CN115954443A
公开(公告)日：2023-04-11
申请号：CN202211269714.3
申请日：2022-10-18
Applicant: 贵州中水材料科技有限公司 , 北京科技大学
IPC: H01M4/36 , H01M4/38 , H01M4/62 , B82Y30/00 , B82Y40/00 , H01M4/04 , H01M10/0525 , B22F9/04 , B22F1/16
Abstract: 本发明公开了一种锂离子电池碳包覆硅铜合金负极材料的制备方法，依次包括以下步骤：制备纳米硅；制备纳米硅铜合金(Si/Cu/SiCu3)；配置溶液；制备蔗糖包覆纳米硅铜合金复合材料；制备包覆型Si/Cu/SiCu3@C负极材料。本发明采用上述一种锂离子电池碳包覆硅铜合金负极材料的制备方法，制备的负极材料以Si/Cu/SiCu3合金相为前驱体，能够有效抑制纯硅相在嵌锂过程中的体积波动并提高其导电性，此外，一方面水热手段合成的非晶碳将纳米尺寸的Si/Cu/SiCu3包裹在内部，可以避免合金相与电解液接触，另一方面可以充分容纳合金相的体积波动，有效地提高负极材料的循环寿命。本发明采用包覆型结构设计合成工艺简单，所制备的负极材料具有良好的电化学性能。
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公开(公告)号：CN113871587B
公开(公告)日：2022-12-09
申请号：CN202111050658.X
申请日：2021-09-08
Applicant: 北京科技大学 , 贵州中水材料科技有限公司
Abstract: 一种锂离子电池硅@碳纳米管@碳复合负极材料的制备方法。首先采用多晶硅切割硅泥作为硅源，通过酸洗等手段获得高纯度微米级片状硅粉，然后通过干法球磨将微米硅片细化到纳米尺寸；以淀粉、碳纳米管为碳源，通过两步球磨法包覆纳米硅；再经过高温热处理，获得硅@碳纳米管@碳复合负极材料(QSi@CNTs@C)。该复合材料中，碳纳米管在纳米硅之间相互连接，形成导电网络，为离子传输提供通道，既起到导电的作用，同时充足的空位可缓解硅的体积膨胀；碳将纳米硅和碳纳米管包裹在微米球内部，可以避免纳米硅和电解液接触，减少电解液的消耗，抑制硅体积膨胀。本发明制备的复合材料展现出了优异的倍率性能和循环性能，制备方法简单，成本低，可以实现产业化。
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公开(公告)号：CN114122371B
公开(公告)日：2022-10-11
申请号：CN202111309985.2
申请日：2021-11-02
Applicant: 北京科技大学 , 贵州中水材料科技有限公司
Abstract: 一种锂离子电池富孔硅碳负极材料的制备方法。包括采用多晶硅切割硅泥为硅源，通过酸洗等过程获得高纯度微米硅，然后经过干法球磨将微米硅球磨至纳米尺寸；以石墨为导电剂，煤沥青为碳源，氯化钠为模板通过两步球磨法得到硅碳复合材料前驱体，然后经过碳化、洗涤、干燥获得硅碳复合材料。该复合材料中，石墨作为载体负载纳米硅，提高了导电性；氯化钠作为模板被洗去后形成富孔结构，既缓解了硅的体积膨胀，又缩短离子传输路径；沥青热解碳将纳米硅和石墨包裹在内部，既可避免硅和电解液接触，减少电解液的消耗，又抑制了硅体积膨胀。制备的富孔硅碳负极材料展现出了优异的倍率性能和循环性能，此外该材料的制备方法简单，成本低，可以实现产业化。
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公开(公告)号：CN114883541B
公开(公告)日：2023-04-28
申请号：CN202210444339.5
申请日：2022-04-24
Applicant: 北京科技大学
IPC: H01M4/36 , H01M4/58 , H01M4/587 , H01M4/62 , H01M10/054
Abstract: 本发明提供一种Fe7S8@V2C@C高倍率储钠电极材料的制备方法，属于储钠电极材料制备技术领域。该方法采用新型二维材料MXene中具备储钠优势的碳化钒作为基底，原位生长纳米氢氧化铁颗粒，然后利用多巴胺的自包覆性使其表面形成聚多巴胺层，经过一步热处理同时对其进行碳化硫化，得到高倍率Fe7S8@V2C@C储钠电极材料。该材料中三维堆积状V2C纳米片可以减轻Fe7S8纳米颗粒的团聚，同时还能缩短了离子传输路径，其本征高导电性与低Na+迁移势垒也促进了电荷的快速转移，使其具有优异的倍率性能。复合材料表面包覆的碳层则可有效地缓解Fe7S8储钠时带来的体积变化，从而保障该材料的长循环稳定性。
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公开(公告)号：CN114883541A
公开(公告)日：2022-08-09
申请号：CN202210444339.5
申请日：2022-04-24
Applicant: 北京科技大学
IPC: H01M4/36 , H01M4/58 , H01M4/587 , H01M4/62 , H01M10/054
Abstract: 本发明提供一种Fe7S8@V2C@C高倍率储钠电极材料的制备方法，属于储钠电极材料制备技术领域。该方法采用新型二维材料MXene中具备储钠优势的碳化钒作为基底，原位生长纳米氢氧化铁颗粒，然后利用多巴胺的自包覆性使其表面形成聚多巴胺层，经过一步热处理同时对其进行碳化硫化，得到高倍率Fe7S8@V2C@C储钠电极材料。该材料中三维堆积状V2C纳米片可以减轻Fe7S8纳米颗粒的团聚，同时还能缩短了离子传输路径，其本征高导电性与低Na+迁移势垒也促进了电荷的快速转移，使其具有优异的倍率性能。复合材料表面包覆的碳层则可有效地缓解Fe7S8储钠时带来的体积变化，从而保障该材料的长循环稳定性。
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公开(公告)号：CN114122371A
公开(公告)日：2022-03-01
申请号：CN202111309985.2
申请日：2021-11-02
Applicant: 北京科技大学 , 贵州中水材料科技有限公司
Abstract: 一种锂离子电池富孔硅碳负极材料的制备方法。包括采用多晶硅切割硅泥为硅源，通过酸洗等过程获得高纯度微米硅，然后经过干法球磨将微米硅球磨至纳米尺寸；以石墨为导电剂，煤沥青为碳源，氯化钠为模板通过两步球磨法得到硅碳复合材料前驱体，然后经过碳化、洗涤、干燥获得硅碳复合材料。该复合材料中，石墨作为载体负载纳米硅，提高了导电性；氯化钠作为模板被洗去后形成富孔结构，既缓解了硅的体积膨胀，又缩短离子传输路径；沥青热解碳将纳米硅和石墨包裹在内部，既可避免硅和电解液接触，减少电解液的消耗，又抑制了硅体积膨胀。制备的富孔硅碳负极材料展现出了优异的倍率性能和循环性能，此外该材料的制备方法简单，成本低，可以实现产业化。
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公开(公告)号：CN115954443B
公开(公告)日：2023-10-27
申请号：CN202211269714.3
申请日：2022-10-18
Applicant: 贵州中水材料科技有限公司 , 北京科技大学
IPC: H01M4/36 , H01M4/38 , H01M4/62 , B82Y30/00 , B82Y40/00 , H01M4/04 , H01M10/0525 , B22F9/04 , B22F1/16
Abstract: 本发明公开了一种锂离子电池碳包覆硅铜合金负极材料的制备方法，依次包括以下步骤：制备纳米硅；制备纳米硅铜合金(Si/Cu/SiCu3)；配置溶液；制备蔗糖包覆纳米硅铜合金复合材料；制备包覆型Si/Cu/SiCu3@C负极材料。本发明采用上述一种锂离子电池碳包覆硅铜合金负极材料的制备方法，制备的负极材料以Si/Cu/SiCu3合金相为前驱体，能够有效抑制纯硅相在嵌锂过程中的体积波动并提高其导电性，此外，一方面水热手段合成的非晶碳将纳米尺寸的Si/Cu/SiCu3包裹在内部，可以避免合金相与电解液接触，另一方面可以充分容纳合金相的体积波动，有效地提高负极材料的循环寿命。本发明采用包覆型结构设计合成工艺简单，所制备的负极材料具有良好的电化学性能。
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公开(公告)号：CN113104852B
公开(公告)日：2022-04-05
申请号：CN202110281904.6
申请日：2021-03-16
Applicant: 北京科技大学 , 贵州中水材料科技有限公司
Abstract: 本发明公开了一种锂离子电池硅碳负极材料的制备方法，属于锂离子电池负极材料领域。首先采用单晶硅切割废弃硅泥的微米硅片为硅源，先通过酸洗等手段，获得高纯度微米级片状硅粉。然后通过湿法球磨将微米硅片细化到纳米尺寸。以蔗糖作为碳源，通过水热法对纳米硅进行包覆，再经过一步高温热处理，获得硅@碳微米球负极材料。用本发明制备的硅碳负极材料，碳将纳米硅包裹在微米球的内部，可以避免纳米硅和电解液的接触，减少对电解液的消耗，表现出了优异的比容量和良好的循环稳定性，循环500圈后硅碳负极可逆比容量高达943mAh/g，可以满足高容量型便携式器件对锂离子电池负极材料的需求。
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公开(公告)号：CN113871587A
公开(公告)日：2021-12-31
申请号：CN202111050658.X
申请日：2021-09-08
Applicant: 北京科技大学 , 贵州中水材料科技有限公司
Abstract: 一种锂离子电池硅@碳纳米管@碳复合负极材料的制备方法。首先采用多晶硅切割硅泥作为硅源，通过酸洗等手段获得高纯度微米级片状硅粉，然后通过干法球磨将微米硅片细化到纳米尺寸；以淀粉、碳纳米管为碳源，通过两步球磨法包覆纳米硅；再经过高温热处理，获得硅@碳纳米管@碳复合负极材料(QSi@CNTs@C)。该复合材料中，碳纳米管在纳米硅之间相互连接，形成导电网络，为离子传输提供通道，既起到导电的作用，同时充足的空位可缓解硅的体积膨胀；碳将纳米硅和碳纳米管包裹在微米球内部，可以避免纳米硅和电解液接触，减少电解液的消耗，抑制硅体积膨胀。本发明制备的复合材料展现出了优异的倍率性能和循环性能，制备方法简单，成本低，可以实现产业化。
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