一种多孔硅二氧化锰复合负极材料的制备方法技术

一种多孔硅二氧化锰复合负极材料的制备方法，包括以下步骤：称取2

A preparation method of porous silicon manganese dioxide composite cathode material

【技术实现步骤摘要】
一种多孔硅二氧化锰复合负极材料的制备方法


[0001]本专利技术涉及一种多孔硅二氧化锰复合负极材料的制备方法。

技术介绍

[0002]锂离子电池具有高性能的优点传统电池的温度、高容量和低电压电池，还具有使用寿命长、寿命长的优点优异的性能赋予锂离子电池广泛应用，如移动电子设备、新能源汽车、空间技术和国防工业。自实现商业化以来，锂离子电池在便携式电子设备的使用市场上占据主导地位。近年来，随着电动汽车和其他大功率电子设备的发展，其要求锂离子电池具有更高的能量密度，因此产业界更多关注其能量密度的提升。电极材料及比容量决定锂电池的能量密度，传统方法以锂过渡金属氧化物为正极、碳材料为负极，这种电极材料的搭配中存在负极材料电化学性能不佳的问题。
[0003]多孔硅的制备工艺已经在多篇文献和专利中公开，如中国专利技术专利：ZL201710354198.7，一种用LiAlH4制取发光多孔硅的方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种多孔硅二氧化锰复合负极材料的制备方法，该方法制备出的锂电池负极材料电化学性能好，对提高锂电池能量密度有显著成效。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种多孔硅二氧化锰复合负极材料的制备方法，包括以下步骤：
[0006](1)称取2
‑
4重量份的多孔硅、7
‑
9重量份的二氧化锰在玛瑙研钵中混合研磨20
‑
40min，得到多孔硅二氧化锰复合材料；
[0007](2)将步骤(1)中得到的多孔硅二氧化锰复合材料与乙炔黑、聚四氟乙烯按质量比70
‑
90:10
‑
20:4
‑
7在容器中混合并加入无水乙醇，加入无水乙醇的量要求没过所有固相，然后将超声震荡至完全混合均匀得到混合料；
[0008](3)将盛有混合料的容器置于70
‑
90℃的水浴锅中持续加热，直至混合料呈粘稠状；
[0009](4)取1cm*1cm的泡沫镍与镍条进行焊接，作为电极基材；
[0010](5)将步骤(3)得到的粘稠状混合料涂覆于步骤(4)所得电极基材表面，然后将涂覆后的电极基材置于烘箱中，在70
‑
90℃下保温烘烤11
‑
13h；
[0011](6)将步骤(5)烘烤后的电极基材用塑料薄膜包裹，并置于压片机中压制，压力机压力为5
‑
7MPa，维持时间3
‑
6s；
[0012](7)压制完成后取下薄膜即可得到一种多孔硅二氧化锰复合负极材料。
[0013]为简单说明问题起见，以下对本专利技术所述的一种多孔硅二氧化锰复合负极材料的制备方法均简称为本方法。
[0014]本方法的优点：本方法所制备的多孔硅二氧化锰复合负极材料，其具有较高的比容量和较小的界面阻抗，表现出良好的电化学性能，适合做锂离子电池负极材料。
附图说明
[0015]图1是多孔硅表面形貌的扫描电镜照片。
[0016]图2是多孔硅二氧化锰复合材料表面形貌的扫描电镜照片。
[0017]图3是多孔硅二氧化锰复合材料的XRD衍射图。
[0018]图4是多孔硅二氧化锰复合负极材料的循环伏安图。
[0019]图5是多孔硅二氧化锰复合负极材料的交流阻抗图。
[0020]图6是多孔硅二氧化锰复合负极材料的等效电路图。
具体实施方式
[0021]实施例一：
[0022]一种多孔硅二氧化锰复合负极材料的制备方法，包括以下步骤：
[0023](1)称取2重量份的多孔硅、7重量份的二氧化锰在玛瑙研钵中混合研磨20min，得到多孔硅二氧化锰复合材料；
[0024](2)将步骤(1)中得到的多孔硅二氧化锰复合材料与乙炔黑、聚四氟乙烯按质量比70:10:4在容器中混合并加入无水乙醇，加入无水乙醇的量要求没过所有固相，然后将超声震荡至完全混合均匀得到混合料；
[0025](3)将盛有混合料的容器置于70℃的水浴锅中持续加热，直至混合料呈粘稠状；
[0026](4)取1cm*1cm的泡沫镍与镍条进行焊接，作为电极基材；
[0027](5)将步骤(3)得到的粘稠状混合料涂覆于步骤(4)所得电极基材表面，然后将涂覆后的电极基材置于烘箱中，在70℃下保温烘烤11h；
[0028](6)将步骤(5)烘烤后的电极基材用塑料薄膜包裹，并置于压片机中压制，压力机压力为5MPa，维持时间3s；
[0029](7)压制完成后取下薄膜即可得到一种多孔硅二氧化锰复合负极材料。
[0030]实施例二：
[0031]一种多孔硅二氧化锰复合负极材料的制备方法，包括以下步骤：
[0032](1)称取3重量份的多孔硅、8重量份的二氧化锰在玛瑙研钵中混合研磨30min，得到多孔硅二氧化锰复合材料；
[0033](2)将步骤(1)中得到的多孔硅二氧化锰复合材料与乙炔黑、聚四氟乙烯按质量比80:15:5在容器中混合并加入无水乙醇，加入无水乙醇的量要求没过所有固相，然后将超声震荡至完全混合均匀得到混合料；
[0034](3)将盛有混合料的容器置于80℃的水浴锅中持续加热，直至混合料呈粘稠状；
[0035](4)取1cm*1cm的泡沫镍与镍条进行焊接，作为电极基材；
[0036](5)将步骤(3)得到的粘稠状混合料涂覆于步骤(4)所得电极基材表面，然后将涂覆后的电极基材置于烘箱中，在80℃下保温烘烤12h；
[0037](6)将步骤(5)烘烤后的电极基材用塑料薄膜包裹，并置于压片机中压制，压力机压力为6MPa，维持时间5s；
[0038](7)压制完成后取下薄膜即可得到一种多孔硅二氧化锰复合负极材料。
[0039]实施例三：
[0040]一种多孔硅二氧化锰复合负极材料的制备方法，包括以下步骤：
[0041](1)称取4重量份的多孔硅、9重量份的二氧化锰在玛瑙研钵中混合研磨40min，得到多孔硅二氧化锰复合材料；
[0042](2)将步骤(1)中得到的多孔硅二氧化锰复合材料与乙炔黑、聚四氟乙烯按质量比90:20:7在容器中混合并加入无水乙醇，加入无水乙醇的量要求没过所有固相，然后将超声震荡至完全混合均匀得到混合料；
[0043](3)将盛有混合料的容器置于90℃的水浴锅中持续加热，直至混合料呈粘稠状；
[0044](4)取1cm*1cm的泡沫镍与镍条进行焊接，作为电极基材；
[0045](5)将步骤(3)得到的粘稠状混合料涂覆于步骤(4)所得电极基材表面，然后将涂覆后的电极基材置于烘箱中，在90℃下保温烘烤13h；
[0046](6)将步骤(5)烘烤后的电极基材用塑料薄膜包裹，并置于压片机中压制，压力机压力为7MPa，维持时间6s；
[0047](7)压制完成后取下薄膜即可得到一种多孔硅二氧化锰复合负极材料本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多孔硅二氧化锰复合负极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)称取2
‑
4重量份的多孔硅、7
‑
9重量份的二氧化锰在玛瑙研钵中混合研磨20
‑
40min，得到多孔硅二氧化锰复合材料；(2)将步骤(1)中得到的多孔硅二氧化锰复合材料与乙炔黑、聚四氟乙烯按质量比70
‑
90:10
‑
20:4
‑
7在容器中混合并加入无水乙醇，加入无水乙醇的量要求没过所有固相，然后将超声震荡至完全混合均匀得到混合料；(3)将盛有混合料的容...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪徐春，段祖荣，王桂玲，欧阳冬冬，陈俊明，郑胜彪，姚悦，张雪梅，周化光，刘倩蕊，刘澳坤，张东兰，
申请(专利权)人：安徽科技学院，
类型：发明
国别省市：