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一种硅-碳交替多层级结构的硅碳复合材料及其制备方法和应用 

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申请/专利权人:银硅(宁波)科技有限公司

摘要:本发明提供了一种硅‑碳交替多层级结构的硅碳复合材料及其制备方法和应用,属于锂离子电池技术领域。本发明先在多孔碳骨架上原位生长碳纳米管,然后进行硅烷沉积和碳包覆,所制备的硅碳复合材料中,碳纳米管嵌入多孔碳结构中,在其内部和表面均匀生长,形成三维导电网络结构,提高硅碳负极材料的结构稳定性;而且原位生长碳纳米管网络可以提高材料的导电性、缓解硅基负极的体积膨胀、提升硅基负极材料的比容量和循环性能。同时,本发明采用硅碳交替多层级沉积,形成硅碳多层级交替的结构,能够提高材料的结构稳定性,避免结构坍塌,提高硅碳负极材料的比容量和循环性能。

主权项:1.一种硅-碳交替多层级结构的硅碳复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:将第一碳源进行碳化,得到碳前驱体;将所述碳前驱体与活化剂混合,进行第一烧结,得到多孔碳骨架;将所述多孔碳骨架与金属催化剂复合,得到多孔碳-催化剂前驱体;将所述多孔碳-催化剂前驱体与第二碳源混合,进行第二烧结,将所得多孔碳-碳纳米管前驱体酸洗,得到多孔碳-碳纳米管;采用脉冲沉积方法,在保护气体条件下,将所述多孔碳-碳纳米管在硅烷气体条件下进行沉积,得到硅烷沉积多孔碳-碳纳米管前驱体;通入碳源气体,将所述硅烷沉积多孔碳-碳纳米管前驱体进行碳包覆,重复交替进行所述沉积和碳包覆,得到硅-碳交替多层级结构的硅碳复合材料。

全文数据:

权利要求:

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