CN117374239B 硅碳负极材料、电池负极、电池及其制备方法 （碳一新能源(杭州)有限责任公司）

法本发明公开了一种硅碳负极材料的制备方阶段，控制反应器内温度为300～800℃强为10～30Kpa，通入原料气的流速为2～10L/min；当反应器内压强开始出现下降进入下一阶段；第二阶段，将反应器内初始压强调整为5~通过对硅沉积工艺的分阶段进行以及对每阶段2所述多孔碳材料的比表面积为1200~2000m2/g，平均孔径为1.5~5.0nm，孔容为0.6~;;所述碳源气体选自裂解温度为400~1200℃的烷烃类气体；所述气相沉积的温度为400~600℃。3所述硅碳负极材料的中沉积硅含量为40~60wt%，比表面积为<25m2/g，孔结构利用率>9.一种负极极片，其特征在于，包括负极集流体和沉所述负极活性材料层中包含如权利要求7或8所述的硅碳负4[0004]专利号为US20230219819A1的美国专利文献中公开了一种包含超低Z的硅碳复合5[0008]针对现有技术中存在的上述问题，本发明公开了一种硅的流速为2～10L/min；当反应器内压强开始出现下降，且压强变化值为初始压强的10~[0014]第二阶段，将反应器内初始压强调整为5～8Kpa，调整通入原料气的流速为8~明公开的制备方法制备的硅碳负极材料组装的锂离子电池具有更加优异的循环稳定性以6[0027]但基于不同硅沉积量下的体积膨胀率以及对于组装后电池的初始比容量及首效为70～99vol优选为70～85vol％。在400～1000℃下进行气相沉积。7碳负极材料的孔结构利用率＞98纳米硅颗粒的分布均匀并大多存在于多孔碳材料的孔[0052]本发明公开的硅碳负极材料的制备方法，针对多孔碳材[0053]本发明制备得到的硅碳负极材料的孔结构利用率＞98且无明显产气，以其组[0057]以下结合实例对本发明的具体实施方法进一步进行说明此处所描述的具体实施方法只是为了说明和解释本发明，并不用于限制本发明的保护范温度为500℃的热沉积炉中，多孔碳材料的比表面积为1800m2/g，平均孔径为28[0067]向热沉积炉中以5L/min的流速将80vol％的甲硅烷和20vol％的氩气组成的混合[0070](3)硅沉积结束后，再以1L/min的流速将70vol％的乙炔和30vol％的氩气组成的[0071]本实施例制备得到沉积硅含量为53.7wt多孔碳含量为41.3wt表面碳包覆[0072]将本实施例制备的硅碳负极材料成品的比表面积及孔容数据列于下表1中，并根[0079]向热沉积炉中以10L/min的流速将80vol％的甲硅烷和20vol％的氩气组成的混合9[0083]本实施例制备得到沉积硅含量为54.2wt多孔碳含量为40.8wt表面碳包覆温度为500℃的热沉积炉中，多孔碳材料的比表面积为1500m2/g，平均孔径为3[0088]向热沉积炉中以3L/min的流速将80vol％的甲硅烷和20vol％的氩气组成的混合[0092]本实施例制备得到沉积硅含量为51.9wt多孔碳含量为43.1wt表面碳包覆温度为500℃的热沉积炉中，多孔碳材料的比表面积为2400m2/g，平均孔径为1[0097]向热沉积炉中以5L/min的流速将80vol％的甲硅烷和20vol％的氩气组成的混合[0101]本对比例制备得到沉积硅含量为58.1wt多孔碳含量为36.9wt表面碳包覆[0106]向热沉积炉中以5L/min的流速将80vol％的甲硅烷和20vol％的氩气组成的混合[0110]本对比例制备得到沉积硅含量为43.7wt多孔碳含量为51.3wt表面碳包覆[0114]本对比例制备得到沉积硅含量为52.1wt多孔碳含量为42.9wt表面碳包覆[0118](2)向热沉积炉中以10L/min的流速将80vol％的甲硅烷和20vol％的氩气组成的[0120]本对比例制备得到沉积硅含量为50.8wt多孔碳含量为44.2wt表面碳包覆[0125]向热沉积炉中以12L/min的流速将80vol％的甲硅烷和20vol％的氩气组成的混合[0129]本对比例制备得到沉积硅含量为45.7wt多孔碳含量为49.3wt表面碳包覆[0133]本对比例制备得到沉积硅含量为44.9wt多孔碳含量为50.1wt表面碳包覆[0137]本对比例制备得到沉积硅含量为52.7wt多孔碳含量为42.3wt表面碳包覆[0141]本对比例制备得到沉积硅含量为51.9wt多孔碳含量为43.1wt表面碳包覆[0145]本对比例制备得到沉积硅含量为48.5wt多孔碳含量为46.5wt表面碳包覆[0149]本对比例制备得到沉积硅含量为54.3wt多孔碳含量为40.7wt表面碳包覆[0153]本实施例制备得到沉积硅含量为51.3wt多孔碳含量为43.7wt表面碳包覆[0157]本实施例制备得到沉积硅含量为53.1wt多孔碳含量为41.9wt表面碳包覆[0161]本对比例制备得到沉积硅含量为48.9wt多孔碳含量为46.1wt表面碳包覆[0165]本对比例制备得到沉积硅含量为53.8wt多孔碳含量为41.2wt表面碳包覆[0169]本实施例制备得到沉积硅含量为52.8wt多孔碳含量为42.2wt表面碳包覆[0173]本实施例制备得到沉积硅含量为55.1wt多孔碳含量为39.9wt表面碳包覆[0177]本对比例制备得到沉积硅含量为58.4wt多孔碳含量为36.6wt表面碳包覆[0184]向热沉积炉中以5L/min的流速将80vol％的甲硅烷和20vol％的氩气组成的混合[0186]当炉内压强变化至8Kpa时，向热沉积炉中以12L/min的流速将80vol％的乙炔和[0187]经测试，最终制备得到沉积硅含量为12.7wt沉积碳含量为4[0188]由实施例1中多孔碳材料的参数可知，其介孔部分(2～50nm)与微孔部分(≤2nm)制成正极浆料(固含量为70wt％)，涂布在集流体铝箔的正反双面上，在100℃下