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申请/专利权人:吉林大学
摘要:一种氧化亚硅镍碳阳极材料、制备方法及应用该阳极材料的锂离子电池,属于锂离子电池阳极材料技术领域。本发明采用“热解耦合原位封装”的方法在SiOx与碳层之间巧妙地构建了富镍氧化还原介质层。该富镍氧化还原介质层在锂离子电池中具有催化剂和固体电解质相形成剂的双重功能,表现为在充电过程中,作为催化剂,通过固体再转化反应促进氧化锂等惰性物质中锂离子的释放;同时通过随后的高压氧化,在SiOx上原位生成一层富含LiNiO2的固体‑电解质界面(SEI)保护层,所制备的阳极材料具有稳定、快速充电的特点。实验结果证明使所制备的阳极材料具有较高的初始库伦效率(87.7%)、快速充电能力以及良好的结构稳定性。
主权项:1.一种氧化亚硅镍碳阳极材料的制备方法,其特征在于:该制备方法的步骤如下,(1)将0.3~0.8mL、质量分数为95~98%的正硅酸四乙酯去离子水溶液缓慢滴加到含有0.4~0.6g十六烷基三甲基溴化铵的醇-水混合溶液中,搅拌反应7~9小时后在10000~120000rpm下离心3~5分钟,移除上清液,保留沉淀;沉淀经乙醇洗涤后于50~70℃、真空干燥5~10小时,得到实心结构的二氧化硅纳米球;醇-水混合溶液为乙醇、去离子水和氨水的混合溶液,醇-水混合溶液中十六烷基三甲基溴化铵的质量分数为95~98%;(2)将步骤(1)得到的实心结构的二氧化硅纳米球置于60~80℃、100~300mL去离子水中老化70~80小时,然后在10000~120000rpm下离心3~5分钟,移除上清液,保留沉淀;沉淀经乙醇洗涤后于50~70℃、真空干燥5~10小时,得到空心结构的二氧化硅纳米球;(3)将0.2~0.6g步骤(2)所得到的空心结构的二氧化硅纳米球分散于40~80mL硝酸镍的去离子水溶液中,室温搅拌20~24小时,然后在10000~120000rpm下离心3~5分钟,移除上清液,保留沉淀;沉淀经乙醇洗涤后于50~70℃、真空干燥5~10小时,得到空心结构的二氧化硅镍纳米球;(4)将步骤(3)得到的空心结构的二氧化硅镍纳米球置于体积分数98~99%的高纯氮气、600~1000℃下煅烧2~3小时,得到所述的氧化亚硅镍碳阳极材料。
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百度查询: 吉林大学 一种氧化亚硅/镍/碳阳极材料、制备方法及应用该阳极材料的锂离子电池
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