锂电池用硅镍复合材料及其制备方法

摘要

本发明涉及一种锂离子电池用具有高容量的复合材料，其特征在于：该材料主要包含Si、NiO和无形碳，其中Si含量为18~35%，NiO含量为18~25%，无定形碳含量为40~60%；所述NiO来源于镍盐的高温分解，所述无定形碳来源于有机高分子的高温碳化。在传统Si/C材料中添加具有一定电化学活性的NiO材料，来进一步提高材料的充放电放电容量。此外，针对该材料的制备我们采用的是静电纺丝法，通过该方法制备出的Si/NiO/C复合材料具有纤维状结构，Si和NiO均匀地分布在C纤维上，有效地提高了材料的综合电化学性能。

主权项

一种锂离子电池用具有高容量的复合材料，其特征在于：该材料主要包含Si、NiO和无定形碳，其中Si含量为18~35%，NiO含量为18~25%，无定形碳含量为40~60%；所述NiO来源于镍盐的高温分解，所述无定形碳来源于有机高分子的高温碳化；其复合材料的制备步骤如下：a）将40~60%的有机高分子、18~25%的镍盐和18~35%直径为30~200nm的Si粉溶于有机溶剂中，配置成质量分数为15~40%的前驱体溶液；b）将前驱体溶液置于静电纺丝装置的针头注射器中进行静电纺丝，针头孔径0.5~0.8mm，纺丝电压12~20kV，接收距离13~25cm，湿度25~45%，温度20~40^oC；c）将步骤b）所得纺丝前驱体置于马弗炉中，从室温以3~8 ^oC/min的升温速率升温至200~300^oC，然后再以1~3^oC/min的升温速率升温至330~400^oC，随炉冷却后得预氧化前驱体；d）将预氧化前驱体置于具有惰性气体保护的管式炉中，以5~10^oC/min的升温速率升温至500~700^oC，烧结3~7小时后随炉冷却，即可得Si/NiO/C复合材料。