一种电池负极活性材料及其制备方法与流程

技术特征：
1.一种电池负极活性材料，其特征在于，包括多孔硅微球和碳材料，所述多孔硅微球和碳材料形成核壳结构；其中，所述多孔硅微球为核，所述碳材料包覆在多孔硅微球表面，形成壳层；所述多孔硅微球的粒径为1～2μm。2.根据权利要求1所述的电池负极活性材料，其特征在于，所述碳材料在电池负极活性材料中的质量分数为2％～20％。3.根据权利要求1所述的电池负极活性材料，其特征在于，所述碳材料中掺杂有氮元素。4.一种权利要求1
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3任一项所述的电池负极活性材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)制备多孔硅微球；(2)将多孔硅微球添加至溶剂中，并加入表面活性剂或缓冲剂混合后形成混合溶液；在所述混合溶液中加入碳源和反应助剂，混合反应一定时间后固液分离收集固体产物，对所述固体产物进行真空干燥，得到中间产物；(3)将所述中间产物在保护性气氛中加热至600～800℃，并保温2～3h，冷却后即得所述电池负极活性材料。5.根据权利要求4所述的电池负极活性材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述多孔硅微球采用粒径为1～2μm的铝硅合金粉末为原料进行制备，具体制备方法为：将铝硅合金粉末加入至酸溶液中，反应一定时间后固液分离收集滤渣，即获得所述多孔硅微球。6.根据权利要求5所述的电池负极活性材料的制备方法，其特征在于，所述铝硅合金粉末中硅的质量分数为15％～40％。7.根据权利要求5所述的电池负极活性材料的制备方法，其特征在于，所述酸溶液为浓度为2m的hcl水溶液，所述铝硅合金和酸溶液的反应时间为12～24h。8.根据权利要求4所述的电池负极活性材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述碳源为吡咯、苯胺和多巴胺中的一种。9.根据权利要求8所述的电池负极活性材料的制备方法，其特征在于，当所述碳源为吡咯或苯胺时，所述表面活性剂为十二烷基硫酸钠，反应助剂为盐酸；当所述碳源为多巴胺时，所述缓冲剂为三羟甲基氨基甲烷，反应助剂为盐酸。10.根据权利要求4所述的电池负极活性材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述中间产物加热过程的升温速率为5℃/min。

技术总结
本发明公开了一种电池负极活性材料及其制备方法，负极活性材料包括多孔硅微球和碳材料，多孔硅微球和碳材料形成核壳结构：多孔硅微球为核，碳材料包覆在多孔硅微球表面形成壳层。其制备方法则包括以下步骤：(1)制备多孔硅微球；(2)制备聚合物包覆的多孔硅微球；(3)将聚合物包覆后的多孔硅微球加热碳化即得电池负极活性材料。本发明的负极活性材料具有优异的综合电化学性能，且制备方法简单、生产成本低。低。低。


技术研发人员：雷霆 柏凌鸿 高平平 伍小波
受保护的技术使用者：中南大学
技术研发日：2021.06.24
技术公布日：2021/11/4