氮掺杂中空结构石墨微球、复合负极材料及其制备方法与流程

技术特征：
1.一种氮掺杂中空结构的石墨微球负极材料的制备方法，其特征在于：以超细石墨粉为原料，在水醇混合溶液中，在表面活性剂和含氮有机物辅助下，进行喷雾干燥处理，后对二次颗粒进行包覆和碳化获得。2.如权利要求1所述的氮掺杂中空结构的石墨微球负极材料的制备方法，其特征在于：所述超细石墨粉、表面活性剂和含氮有机物的质量比为1:(0.1
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2):(0.1
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3)。3.一种氮掺杂中空硅/氧化亚硅/石墨复合的负极材料的制备方法，其特征在于：以超细石墨粉和纳米硅粉为原料，在水醇混合溶液中，在表面活性剂、含氮有机物和高分子有机物辅助下，进行喷雾干燥处理，后对二次颗粒进行包覆和碳化获得。4.如权利要求3所述氮掺杂中空硅/氧化亚硅/石墨复合的负极材料的制备方法，其特征在于：所述超细石墨、纳米硅粉、表面活性剂、含氮有机物和高分子化合物的质量比为1:(0.05
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3):(0.1
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2):(0.1
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3):(0.01
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1)。5.如权利要求1至4任一项所述负极材料的制备方法，其特征在于：所述的水醇混合溶液中水与乙醇的体积比为1:(0
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0.3)。6.如权利要求1至4任一项所述负极材料的制备方法，其特征在于：所述表面活性剂为聚乙烯吡咯烷酮、十二烷基苯磺酸钠、硬脂酸中的一种或几种。7.如权利要求1至4任一项所述负极材料的制备方法，其特征在于：所述含氮有机物为壳聚糖、盐酸多巴胺和三聚氰胺中的一种或多种。8.如权利要求1至4任一项所述负极材料的制备方法，其特征在于：所述的超细石墨为天然超细石墨和石墨球形化尾料的一种或多种，粒度≤5μm。9.采用权利要求1至8任一项所述负极材料的制备方法制备的负极材料。10.采用权利要求9所述负极材料制备的锂离子电池。

技术总结
本发明提出一种氮掺杂中空结构的石墨微球负极材料和氮掺杂中空硅/氧化亚硅/石墨复合的负极材料，采用中空石墨微球，内部超细石墨片具有随机取向，不仅可以减小充放电过程中锂离子扩散受阻问题，有利于电解液渗透，促进电化学动力学过程，同时中空结构可以缓解充放电过程中石墨片的膨胀应力并为硅的体积膨胀提供所需空间。将纳米硅转化成氧化亚硅进一步缓解材料的膨胀效应。氮掺杂碳层可以提高材料的导电性，阻止电解液与活性材料的副反应，提高材料的首次库伦效率，保持材料结构稳定性。保持材料结构稳定性。保持材料结构稳定性。


技术研发人员：黄正宏 展长振 吕瑞涛 康飞宇
受保护的技术使用者：清华大学
技术研发日：2021.07.30
技术公布日：2021/11/14