1.本發(fā)明屬于碳復(fù)合材料的制備領(lǐng)域,具體涉及一種致密均勻碳包覆的復(fù)合材料及其制備方法和用途。
背景技術(shù):
2.碳包覆是一種常見的材料改性方法。對材料進行碳包覆,一方面可以改善材料的電導(dǎo)率,另一方面可以提供穩(wěn)定的化學(xué)和電化學(xué)反應(yīng)界面。
3.目前,碳包覆通常采用固相法、液相法以及氣相法工藝?,F(xiàn)有技術(shù)中,碳包覆可以選擇固相法進行,即以固-固混合的方式,將固體碳源分散于待包覆材料中,然后加熱到一定溫度后所述固體碳源會發(fā)生軟化并包覆在待包覆材料的顆粒表面,進一步升高溫度即可脫氫成碳。但固相法碳包覆工藝很難實現(xiàn)包覆的均勻性且難以避免顆粒團聚問題。液相法和氣相法可以較好避免顆粒團聚的問題。液相法通常采用水、乙醇等溶劑對溶質(zhì)進行液相分散,然后高溫碳化得到碳包覆的材料。但液相法碳包覆涉及溶劑回收且工藝相對繁瑣,難以大規(guī)模應(yīng)用。氣相法,具體為將含碳氣體采用氣相沉積的方法包覆在待包覆材料表面。氣相法包覆經(jīng)過設(shè)備與工藝的發(fā)展,已經(jīng)成功的應(yīng)用到新能源相關(guān)材料,尤其是針對體積形變大的材料有較好的效果,可以提高導(dǎo)電性、改善界面并降低嵌鋰過程的體積膨脹。此外,氣相包覆具有污染小且包覆量可控的特點。但氣相法包覆的包覆層完整性不穩(wěn)定,非常容易出現(xiàn)包覆不完整的情況,且包覆層也較難實現(xiàn)具有合適致密性的效果,容易造成內(nèi)部包覆材料的泄漏或溶出,影響碳包覆復(fù)合材料的性能。氣相包覆工藝涉及碳源工藝氣體的選擇以及原材料關(guān)鍵參數(shù)的篩選是其中至關(guān)重要的指標(biāo):原材料表面缺陷的數(shù)量、顆粒尺寸的優(yōu)選以及不同的粉體堆積孔道結(jié)構(gòu)導(dǎo)致不同的活性位點數(shù)量,該活性位點數(shù)量與工藝氣體的搭配導(dǎo)致化學(xué)氣相沉積過程中擴散與生長成核的復(fù)雜競爭反應(yīng)。因此,均勻致密的碳層依然是氣相包覆工藝的難點。均勻致密的碳層可以明顯提升產(chǎn)品循環(huán)以及儲存性能,尤其是高溫條件下可抑制副反應(yīng)。
4.在硅負極材料中,體積膨脹是面臨的一個最大問題,現(xiàn)有技術(shù)通過氧化硅的技術(shù)手段雖然能夠一定程度上降低體積膨脹,但是還存在電導(dǎo)率低、首次庫倫效率不高的問題,碳包覆雖然能夠有效解決電導(dǎo)率低的問題,但需要保證碳包覆的包覆層的致密性和完整性,才能夠有效的提高碳包覆硅負極材料的電導(dǎo)率的問題。
5.因此,亟需需要開發(fā)一種具有較高致密性和高包覆完整性的碳包覆的復(fù)合材料,以期能夠?qū)⒈话膊牧细暾陌苍谔紝觾?nèi),使碳包覆復(fù)合材料的性能最大化。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
6.針對現(xiàn)有技術(shù)的不
聲明:
“碳包覆的復(fù)合材料及其制備方法和用途與流程” 該技術(shù)專利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究,如用于商業(yè)用途,請聯(lián)系該技術(shù)所有人。
我是此專利(論文)的發(fā)明人(作者)