锂离子二次电池多孔硅/石墨/碳复合负极材料的制备方法

    公开(公告)号:CN108199030B

    公开(公告)日:2020-11-03

    申请号:CN201810027744.0

    申请日:2018-01-11

    Applicant: 南开大学

    Inventor: 杨化滨 杨丹丹

    Abstract: 本发明涉及一种锂离子二次电池多孔硅/石墨/碳复合负极材料的制备方法。该复合材料硅源是天然矿土:高岭石、蒙脱石、云母粉、硅灰石、蛭石粉、浮石粉、煤矸石。利用金属单质或合金粉末和无水金属氯化物在温和条件下将其还原成单质硅,将还原的多孔硅、石墨和有机碳源进行高能球磨混合即可。还原温度低,天然矿土固有的孔道结构得到有效保留,制备的硅材料具有较高的比表面积和丰富的孔道,表现出优异的电化学性能。天然矿土的固有的孔道特性,能有效缓解体积膨胀,制备的复合材料表现出更高的充放电容量和稳定性。特别是高岭土来源广泛,价格便宜,大大降低了电池材料制备成本。本发明对环境友好,制备方法和仪器设备简单易行,适合工业化生产。

    一种氮掺杂多孔空心碳球及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN110729480A

    公开(公告)日:2020-01-24

    申请号:CN201911024342.6

    申请日:2019-10-25

    Applicant: 南开大学

    Inventor: 杨丹丹

    Abstract: 本发明通过三聚氰胺和甲醛一步缩合得到密胺树脂小球,将该小球作为模板,以吡咯为氮源和碳源,过硫酸铵为催化剂,实现聚吡咯包覆在密胺树脂小球上;通过控制焙烧,使密胺树脂小球在焙烧过程中逐渐分解,得到氮掺杂的多孔空心碳球;最后将该材料用于锂离子电池负极。本发明使用密胺树脂小球代替传统二氧化硅小球有效避免了传统硬模板法中使用氢氟酸等有毒试剂刻蚀二氧化硅硬模板带来的环境污染问题,而且密胺树脂小球在分解过程中会产生大量的气体,有利于在空心碳球的孔壁上进一步造孔,由于该材料形貌均一,比表面积大,且为空心结构,因而能有效缓解体积膨胀,在锂离子电池中表现出较高的比容量和循环稳定性。

    锂离子二次电池多孔硅/石墨/碳复合负极材料的制备方法

    公开(公告)号:CN108199030A

    公开(公告)日:2018-06-22

    申请号:CN201810027744.0

    申请日:2018-01-11

    Applicant: 南开大学

    Inventor: 杨化滨 杨丹丹

    Abstract: 本发明涉及一种锂离子二次电池多孔硅/石墨/碳复合负极材料的制备方法。该复合材料硅源是天然矿土:高岭石、蒙脱石、云母粉、硅灰石、蛭石粉、浮石粉、煤矸石。利用金属单质或合金粉末和无水金属氯化物在温和条件下将其还原成单质硅,将还原的多孔硅、石墨和有机碳源进行高能球磨混合即可。还原温度低,天然矿土固有的孔道结构得到有效保留,制备的硅材料具有较高的比表面积和丰富的孔道,表现出优异的电化学性能。天然矿土的固有的孔道特性,能有效缓解体积膨胀,制备的复合材料表现出更高的充放电容量和稳定性。特别是高岭土来源广泛,价格便宜,大大降低了电池材料制备成本。本发明对环境友好,制备方法和仪器设备简单易行,适合工业化生产。

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