一种锂电池硅碳纳米管复合负极材料及其制备方法与应用

摘要

本发明公开了一种锂电池硅碳纳米管复合负极材料及其制备方法与应用。本发明通过将有机碳源和纳米硅按（0.4～9）:1的质量比混合搅拌均匀再加入催化剂得到混合浆料，再通过闭式循环喷雾干燥得到前驱体，将所得的前驱体在300～700℃保温1～5h，得到的样品再放入管式炉中，在气态有机碳源和N2、Ar2混合气氛下升温至500～900℃保温0.5～3h，自然冷却后得到所述锂电池硅碳纳米管复合负极材料。该锂电池硅碳纳米管复合负极材料的电化学性能优秀，首次充放电效率高达2000mAh/g以上，循环50周后仍然保持有1100mAh/g左右的可逆比容量，比容量高、循环性能好，成功解决了硅在实际制备锂离子电池负极的应用时存在的首次效率低、不可逆容量损失大和导电性能差的问题。

主权项

一种锂电池硅碳纳米管复合负极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）将有机碳源和催化剂溶于溶剂中得到溶液A；另取溶剂并加入分散剂溶解后将其加入到纳米硅液体中，超声0.5～2h，得到溶液B；然后将溶液B加入到溶液A中，得到混合浆料；其中纳米硅液体中溶剂为乙醇或乙二醇；（2）将步骤（1）得到的混合浆料搅拌0.5～3h，然后加入溶剂调节混合浆料的固体质量含量至10～30%，再将混合浆料干燥制粉，得到前驱体A；（3）将步骤（2）获得的前驱体A在惰性气体中升温至300～700℃，保温1～5h后冷却至室温，得到前驱体B；（4）将步骤（3）获得的前驱体B在气态有机碳源和惰性气体的混合气中升温至500～900℃，保温0.5～5h后冷却至室温，得到所述锂电池硅碳纳米管复合负极材料。