【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本申請涉及鋰離子電池領(lǐng)域，尤其涉及一種碳硅碳復(fù)合纖維及其制備方法以及負(fù)極極片、鋰電池和用電裝置。
技術(shù)介紹
1、鋰離子電池廣泛應(yīng)用于新能源汽車、智能電網(wǎng)和便攜式電子產(chǎn)品等領(lǐng)域。然而，以傳統(tǒng)石墨為負(fù)極的鋰離子電池?zé)o法滿足各種應(yīng)用中對能量密度和循環(huán)性能快速增長的需求。硅基材料因其價(jià)格低廉、理論比容量高(4200mah/g)等優(yōu)點(diǎn)，正在成為商業(yè)化石墨或其他碳負(fù)極材料的替代品。但是在循環(huán)過程中，li-si合金的體積膨脹超過300％，會不斷生成新的sei膜，導(dǎo)致活性li大量損失，最終電池容量低，循環(huán)性能差。
2、為克服硅基負(fù)極材料存在的體積膨脹、電極粉化和界面不穩(wěn)定性的問題，研究者通常采用以下幾種策略：(1)尺寸納米化；(2)復(fù)合化；(3)預(yù)鋰化。硅碳復(fù)合材料屬于第二種策略，然而目前市場上銷售的碳硅復(fù)合材料在鋰電池的循環(huán)性能上仍然不能令人滿意。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、有鑒于此，本申請的目的在于提供一種碳硅碳復(fù)合纖維及其制備方法，使得所述碳硅復(fù)合纖維能夠顯著提高鋰電池的循環(huán)性能；
2、本申請的另外一個(gè)目的在于提供基于上述碳硅碳復(fù)合纖維的負(fù)極極片、鋰電池和用電裝置。
3、為了解決上述技術(shù)問題/達(dá)到上述目的或者至少部分地解決上述技術(shù)問題/達(dá)到上述目的，作為本申請的第一個(gè)方面，提供了一種碳硅碳復(fù)合纖維的制備方法，包括：
4、利用包括保護(hù)性氣體和甲硅烷的混合氣體對棉花進(jìn)行第一次氣相沉積，獲得c-si復(fù)合纖維；
5、利用保護(hù)性氣體攜帶碳源對所述c-
6、可選地，所述保護(hù)性氣體和甲硅烷的體積比為95:5-99:1。
7、可選地，所述保護(hù)性氣體包括氮?dú)夂投栊詺怏w中的一種或兩種以上。
8、可選地，所述第一次氣相沉積溫度控制在450-800℃，時(shí)間1-3h。
9、可選地，所述第二次氣相沉積溫度控制在600-800℃，時(shí)間1-3h。
10、可選地，所述碳源包括為液態(tài)碳源或氣態(tài)碳源。
11、作為本申請的第二個(gè)方面，提供了本申請所述的制備方法制備的碳硅碳復(fù)合纖維。
12、作為本申請的第三個(gè)方面，提供了一種負(fù)極極片，包括導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑、集流體，以及本申請所述的碳硅碳復(fù)合纖維。
13、作為本申請的第四個(gè)方面，提供了一種鋰離子電池，包括正極極片、隔膜、電解液和本申請所述的負(fù)極極片。
14、作為本申請的第五個(gè)方面，提供了一種用電裝置，以本申請所述的鋰離子電池為電源。
15、本申請通過兩次氣相沉積，使用棉花和碳源制備成碳-硅-碳納米線復(fù)合纖維負(fù)極材料，材料制備過程簡便、安全，同時(shí)相比較常規(guī)的硅碳復(fù)合材料具有更顯著的循環(huán)性能，為提升硅碳材料循環(huán)性能和導(dǎo)電性能提供了新的思路，同時(shí)降低了復(fù)合材料的合成成本。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種碳硅碳復(fù)合纖維的制備方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述保護(hù)性氣體和甲硅烷的體積比為95:5-99:1。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，所述保護(hù)性氣體包括氮?dú)夂投栊詺怏w中的一種或兩種以上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述第一次氣相沉積溫度控制在450-800℃，時(shí)間1-3h。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述第二次氣相沉積溫度控制在600-800℃，時(shí)間1-3h。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述碳源包括為液態(tài)碳源或氣態(tài)碳源。
7.權(quán)利要求1-6任意一項(xiàng)所述的制備方法制備的碳硅碳復(fù)合纖維。
8.一種負(fù)極極片，其特征在于，包括導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑、集流體，以及權(quán)利要求7所述的碳硅碳復(fù)合纖維。
9.一種鋰離子電池，其特征在于，包括正極極片、隔膜、電解液和權(quán)利要求8所述的負(fù)極極片。
10.一種用電裝置，其特征在于，以權(quán)利要求9所述的鋰離子電池為電源。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種碳硅碳復(fù)合纖維的制備方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述保護(hù)性氣體和甲硅烷的體積比為95:5-99:1。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，所述保護(hù)性氣體包括氮?dú)夂投栊詺怏w中的一種或兩種以上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述第一次氣相沉積溫度控制在450-800℃，時(shí)間1-3h。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述第二次氣相沉積溫度控制在6...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張凱，梁才林，陳柏樺，王美春，張兄文，敬登偉，丁坤鵬，夏曉倩，吳瑞華，
申請(專利權(quán))人：格力鈦新能源股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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