一種綠色環保型碳矽複合材料的製作方法

2023-12-01 22:30:36

一種綠色環保型碳矽複合材料的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種綠色環保型碳矽複合材料，包括下列重量份數的物質：檳榔殼粉末55-64份，納米矽粉末35-42份，甲基丙烯酸異丁酯10-12份，納米硫酸鈣5-9份，有機蒙脫土11-14份，硬脂酸13-20份，聚碳化二亞胺3-7份，液體石蠟5-9份，N-N`-二苯基-對苯二胺10-14份，三乙醯丙酮鋁3.5-6.4份，氟化石墨10-14份。本發明原料廉價、來源廣泛，且符合綠色化工的要求；採用機械球磨法將碳材料和矽複合，製備工藝簡單，使材料更充分的複合在一起；本發明製備的碳矽複合材料首次充放電容量有了很大提高，且循環穩定性好。
【專利說明】一種綠色環保型碳矽複合材料

【技術領域】
[0001]本發明涉及一種綠色環保型碳矽複合材料。

【背景技術】
[0002]近年來，隨著全球逐漸減少的不可再生能源和越來越嚴重的環境問題，綠色無汙染的新型高能化學電源已成為世界各國競相開發的熱點。鋰離子電池由於具有高能量、長壽命、低消耗、無公害、無記憶效應以及自放電小、內阻小、性價比高、汙染少等優點，廣泛應用於光電、信息、交通、國防軍事等領域。隨著小型化電子設備的不斷發展和對高能量電子設備的需求日益增長，人們對小型化電子設備的要求不斷提高，對儲能設備也相應提出了新的要求。開發高容量、長壽命、穩定、安全、低成本的新型鋰離子電池已經成為了國內外研究的熱點之一。
[0003]鋰離子電池主要由正極、負極和電解質溶液等組成，負極材料是決定鋰離子電池綜合性能優劣的關鍵因素之一。然而，目前商業化的負極材料主要為石墨類碳材料，而國內外對天然石墨的改性研究已較為完善，已接近其理論極限容量372mAh/g，而且嵌鋰電位過於接近金屬鋰電位，在較高速率充電時有安全隱患，因此開發新型負極材料成為提高鋰離子電池性能的關鍵。
[0004]矽材料由於具有很高的嵌鋰容量而受到人們的極大關注。但是矽材料在充放電過程中會發生巨大的體積變化，從而容易造成電極材料結構的粉化從而導致循環性能下降。碳類材料在充放電過程中體積變化小，具有良好的循環穩定性，而且其本身是離子與電子的混合導體，因此常被選作高容量負極材料的分散載體。為了利用矽材料的高容量同時防止它的粉化，人們開始對矽炭複合材料進行研究。


【發明內容】

[0005]本發明所要解決的技術問題是提供一種綠色環保型碳矽複合材料。
[0006]為解決上述技術問題，本發明採用的技術方案是:
一種綠色環保型碳矽複合材料，其特徵在於，包括下列重量份數的物質:檳榔殼粉末55-64份，納米矽粉末35-42份，甲基丙烯酸異丁酯10_12份，納米硫酸鈣5_9份，有機蒙脫土 11-14份，硬脂酸13-20份，聚碳化二亞胺3-7份，液體石蠟5_9份，N-N' - 二苯基-對苯二胺10-14份,二乙酸丙酮招3.5-6.4份,氟化石墨10-14份。
[0007]本發明的有益效果是:本發明選用可再生的檳榔殼為炭源，原料廉價、來源廣泛，且符合綠色化工的要求，與人類生活和大自然形成良性循環，促進生態環境的可持續發展;採用機械球磨法將碳材料和矽複合，製備工藝簡單，使材料更充分的複合在一起；本發明製備的碳矽複合材料首次充放電容量有了很大提高，且循環穩定性好。

【具體實施方式】
[0008]實施例1 一種綠色環保型碳矽複合材料，包括下列重量份數的物質:檳榔殼粉末64份，納米矽粉末42份，甲基丙烯酸異丁酯12份，納米硫酸鈣9份，有機蒙脫土 14份，硬脂酸20份，聚碳化二亞胺7份，液體石蠟9份，N-N' - 二苯基-對苯二胺14份，三乙醯丙酮鋁6.4份，氟化石墨14份。
[0009]實施例2
一種綠色環保型碳矽複合材料，包括下列重量份數的物質:檳榔殼粉末55份，納米矽粉末35份，甲基丙烯酸異丁酯10份，納米硫酸鈣5份，有機蒙脫土 11份，硬脂酸13份，聚碳化二亞胺5份，液體石蠟5份，N-N' - 二苯基-對苯二胺10份，三乙醯丙酮鋁3.5份，氟化石墨10份。
【權利要求】
1.一種綠色環保型碳矽複合材料，其特徵在於，包括下列重量份數的物質:檳榔殼粉末55-64份，納米矽粉末35-42份，甲基丙烯酸異丁酯10_12份，納米硫酸鈣5_9份，有機蒙脫土 11-14份，硬脂酸13-20份，聚碳化二亞胺3-7份，液體石蠟5_9份，N-N' - 二苯基-對苯二胺10-14份,二乙酸丙酮招3.5-6.4份，氟化石墨10-14份。
【文檔編號】H01M4/133GK104201329SQ201410372414
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年7月31日 優先權日:2014年7月31日
【發明者】李松 申請人:青島華承天機械製造有限公司