一種納米硅材料及其制備方法

基本信息

申請?zhí)?/td> CN201911396836.7 申請日 -
公開（公告）號 CN113130857A 公開（公告）日 2021-07-16
申請公布號 CN113130857A 申請公布日 2021-07-16
分類號 H01M4/36（2006.01）I;H01M4/38（2006.01）I;H01M10/0525（2010.01）I;C01B33/02（2006.01）I;C01B33/021（2006.01）I;B82Y30/00（2011.01）I;B82Y40/00（2011.01）I 分類 基本電氣元件;
發(fā)明人 趙明才;張娟;汪煒 申請（專利權(quán)）人 江蘇載馳科技股份有限公司
代理機構(gòu) 南京正聯(lián)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 代理人 鄧唯
地址 211156江蘇省南京市江寧區(qū)祿口街道神舟路37號祿口創(chuàng)智產(chǎn)業(yè)園C-81號
法律狀態(tài) -

摘要

摘要 本發(fā)明涉及一種非晶態(tài)/納米晶復(fù)合結(jié)構(gòu)的納米硅材料。在鋰/鈉離子電池應(yīng)用中，晶態(tài)硅材料首次嵌鋰/鈉后，形成非晶態(tài)區(qū)域（硅鋰合金）和晶態(tài)區(qū)域（未嵌鋰）復(fù)合結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生體積膨脹及結(jié)構(gòu)變化；脫鋰/鈉后，體積收縮導致結(jié)構(gòu)坍塌，即硅顆粒破裂及粉化。為了預(yù)先提供足夠的嵌鋰/鈉空間，抑制首次嵌/脫鋰/鈉的體積變化，本發(fā)明提出一種非晶態(tài)/納米晶復(fù)合結(jié)構(gòu)及其可控制備方法，即采用火花放電和高能球磨組合工藝，制備具有非晶態(tài)/納米晶復(fù)合結(jié)構(gòu)的納米硅材料，其中，非晶態(tài)區(qū)域包圍納米晶，納米晶的晶面取向隨機分布，非晶態(tài)區(qū)域占比范圍可控，屬各向同性材料。在鋰和鈉離子電池應(yīng)用中，該結(jié)構(gòu)可以有效地緩解因嵌/脫鋰/鈉導致硅材料膨脹/收縮引起的材料破裂和粉化問題，從而提高硅負極的循環(huán)性能。