CN101913556A - 一种钴-氧化硅/碳纳米复合材料的制备方法 - Google Patents
一种钴-氧化硅/碳纳米复合材料的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101913556A CN101913556A CN2010102528841A CN201010252884A CN101913556A CN 101913556 A CN101913556 A CN 101913556A CN 2010102528841 A CN2010102528841 A CN 2010102528841A CN 201010252884 A CN201010252884 A CN 201010252884A CN 101913556 A CN101913556 A CN 101913556A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- cobalt
- silica
- solution
- preparation
- composite material
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 44
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 41
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 37
- 239000002114 nanocomposite Substances 0.000 title claims abstract description 29
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- CQYQJRVMLMVTSR-UHFFFAOYSA-N [Co].[Si]=O Chemical compound [Co].[Si]=O CQYQJRVMLMVTSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title abstract description 21
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 30
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 28
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims abstract description 22
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims abstract description 22
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 17
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims abstract description 11
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 239000001267 polyvinylpyrrolidone Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229920000036 polyvinylpyrrolidone Polymers 0.000 claims abstract description 8
- 235000013855 polyvinylpyrrolidone Nutrition 0.000 claims abstract description 8
- 229910000033 sodium borohydride Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000012279 sodium borohydride Substances 0.000 claims abstract description 8
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 6
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 28
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 18
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 7
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 5
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims description 5
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 claims description 3
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 claims description 3
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N Sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 claims description 3
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 claims description 3
- 239000008103 glucose Substances 0.000 claims description 3
- 239000008107 starch Substances 0.000 claims description 3
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 claims description 3
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 claims description 2
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims description 2
- 229940011182 cobalt acetate Drugs 0.000 claims description 2
- GVPFVAHMJGGAJG-UHFFFAOYSA-L cobalt dichloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Co+2] GVPFVAHMJGGAJG-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- UFMZWBIQTDUYBN-UHFFFAOYSA-N cobalt dinitrate Chemical group [Co+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O UFMZWBIQTDUYBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910001981 cobalt nitrate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- MULYSYXKGICWJF-UHFFFAOYSA-L cobalt(2+);oxalate Chemical compound [Co+2].[O-]C(=O)C([O-])=O MULYSYXKGICWJF-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- QAHREYKOYSIQPH-UHFFFAOYSA-L cobalt(II) acetate Chemical compound [Co+2].CC([O-])=O.CC([O-])=O QAHREYKOYSIQPH-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 claims description 2
- 239000005007 epoxy-phenolic resin Substances 0.000 claims description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 2
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 claims description 2
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 claims description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 2
- 125000004494 ethyl ester group Chemical group 0.000 claims 2
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical compound O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 239000000052 vinegar Substances 0.000 claims 2
- 235000021419 vinegar Nutrition 0.000 claims 2
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 11
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 11
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 abstract description 5
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000010405 anode material Substances 0.000 description 8
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000007773 negative electrode material Substances 0.000 description 8
- 238000009830 intercalation Methods 0.000 description 5
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 4
- 238000001027 hydrothermal synthesis Methods 0.000 description 4
- 230000002687 intercalation Effects 0.000 description 4
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002210 silicon-based material Substances 0.000 description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 3
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000006230 acetylene black Substances 0.000 description 3
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 3
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 3
- 239000006258 conductive agent Substances 0.000 description 3
- 239000011889 copper foil Substances 0.000 description 3
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 3
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 2
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 2
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 2
- FUJCRWPEOMXPAD-UHFFFAOYSA-N lithium oxide Chemical compound [Li+].[Li+].[O-2] FUJCRWPEOMXPAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001947 lithium oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 2-methoxy-6-methylphenol Chemical compound [CH]OC1=CC=CC([CH])=C1O KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910005883 NiSi Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 1
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- ZBYYWKJVSFHYJL-UHFFFAOYSA-L cobalt(2+);diacetate;tetrahydrate Chemical compound O.O.O.O.[Co+2].CC([O-])=O.CC([O-])=O ZBYYWKJVSFHYJL-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000009831 deintercalation Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000005518 electrochemistry Effects 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
本发明一种钴-氧化硅/碳纳米复合材料的制备方法，属电化学技术领域，包括以下步骤：将正硅酸醋乙酯、聚乙烯吡咯烷酮、碳源、钴源和去离子水混合，搅拌均匀，制成溶液A，将氢氧化钠、硼氢化钠和去离子水混合，搅拌均匀，制成溶液B，将溶液B加入到溶液A中搅拌均匀后倒入水热罐中，将水热罐置于烘箱中得到产物用去离子水和无水乙醇洗涤、过滤后，置于烘箱中烘干，所得的粉料经锻烧后得到钴-氧化硅/碳纳米复合材料。由本发明方法可操作性强，重现性好，且所得产品质量稳定。通过本发明所述的制备方法制备的钴-氧化硅/碳纳米复合材料电导率高，应用在锂离子电池中具有高的可逆容量和良好的循环性能。
Description
技术领域
本发明属电化学技术领域，具体涉及一种通过水热法制备钴-氧化硅/碳纳米复合材料的方法。
技术背景
锂离子电池是目前比能量最高的一种便携式化学电源。当前，商用锂离子电池使用的负极材料集中于碳材料，但碳负极材料存在比容量低、易发生有机溶剂共嵌入等缺点，影响了其在高比能、高功率型电池中的应用。研究表明，当负极材料的比容量在1000～1200mAh/g时可以显著提高锂离子电池的总比容量，因此新型负极材料的研究开发备受瞩目。硅作为目前研究的各种合金中理论容量最高的负极材料已经引起越来越多业内人士的关注，锂与硅反应可得到不同的产物，如Li12Si7、Li13Si4、Li7Si3、Li22Si5等，Li22Si5的理论插入量达4200mAh/g，锂插入硅的中止电位可以控制在0.2V以上，能够显著提高电池的容量和安全性能(S.Bourderaus，T.Brousse，D.M.Schleich.Amorphous silicon as a possible anode material for Li-ion batteries.Journal ofPower Sources，1999，81(81-82)：233～236)。但是，Si基材料在脱、嵌锂循环过程中要经历严重的体积膨胀和收缩(体积变化率：280％～300％)，造成材料结构的破坏和机械粉化，导致电极材料间及电极材料与集流体的分离，进而失去电接触，致使容量迅速衰减。通过合金化(G.X.Wang，L.Sun，D.H.Bradhust，et al..Nanocrystalline NiSi alloy as an anode material for lithium-ionbatteries.Journal of Alloys and Compounds，2000，306：249～252)方法可以一定程度上改善循环性能，但是没有根本解决Si基材料循环稳定性的问题。后来采用纳米氧化物粒子，由于氧化硅在首次嵌锂过程中，形成氧化锂，而氧化锂作为惰性成分可以减缓充放电过程中体积的变化，提高结构的稳定性和循环性能(J.Yang，Y.Takeda，N.Imanishi，et al..SiOx-based anodes forsecondary lithium batteries.Solid State Ionics，2002，152-153：125-129)。然而纳米粒子之间易发生团聚，在循环过程中纳米粒子的电团聚使得材料逐渐失去纳米特性，容量衰减迅速，而且氧化硅首次不可逆容量较大，因此纳米氧化硅负极材料离实用化仍有相当大的距离。因此本发明针对Si基材料循环稳定性差、首次库伦效率低等问题，在材料组成设计和纳米颗粒表面修饰方面进行了广泛深入的研究，设计并制备了Si基纳米复合负极材料：碳包覆钴-氧化硅负极材料，该材料通过水热法制备，其结构稳定、颗粒分布均匀、安全性好，比容量高，首次库伦效率高，是一种有发展前途的锂离子电池高比容量负极材料。并采用钴-氧化硅/碳复合材料作为锂离子电池负极材料，组装成锂离子电池。
发明内容
本发明的目的在于：提供一种钴-氧化硅/碳纳米复合材料的制备方法，用于生产钴-氧化硅/碳纳米复合材料。
本发明的目的通过以下方式实现：
一种钴-氧化硅/碳纳米复合材料的制备方法，该方法的具体制备步骤如下：
(1)配制溶液A：将正硅酸醋乙酯、聚乙烯吡咯烷酮、碳源、钴源和去离子水混合，搅拌均匀，制成溶液A。其中，正硅酸醋乙酯和去离子水的体积比为1∶10-1∶30，聚乙烯吡咯烷酮和二氧化硅的质量比为2∶1-1∶3、碳源和二氧化硅的摩尔比为1∶1-10∶1、钴源和二氧化硅的摩尔比为1∶2-1∶6。
配制溶液B：将氢氧化钠、硼氢化钠和去离子水混合，搅拌均匀，制成溶液B。其中，氢氧化钠和钴源的摩尔比为2∶1-5∶1、硼氢化钠和钴源的摩尔比为2∶1-5∶1、氢氧化钠和去离子水的质量比为1∶5-1∶80；
(2)将溶液B加入到溶液A，继续搅拌至均匀，倒入水热罐中；
(3)将水热罐置于烘箱中，130-180℃保温5-48小时；
(4)将步骤(3)所得产物用去离子水和无水乙醇洗涤、过滤后，置于烘箱中80-120℃烘干；
(5)热处理：将步骤(4)所得的粉料在惰性气氛中，在400-1000℃温度下锻烧0.5-10小时，得到钴-氧化硅/碳纳米复合材料。
所述步骤(1)中的碳源为蔗糖、葡萄糖、淀粉、环氧树脂或酚醛树脂；所述钴源是硝酸钴、氯化钴、乙酸钴或草酸钴。
所述步骤(2)中，将溶液B快速倒入到溶液A中或将溶液B以15-60滴/min的速度滴加入溶液A。将溶液B快速倒入到溶液A中时，反应较剧烈，产物晶粒较小。由本发明所述的制备方法制得的钴-氧化硅/碳纳米复合材料，其粒子的粒径为几十到几百纳米，可作为锂离子电池负极材料的应用。
所述的钴-氧化硅/碳纳米复合材料的制备方法制得的钴-氧化硅/碳纳米复合材料，其粒径为10～900nm。
本发明的优点在于：
(1)该方法使表面修饰后的纳米材料在锂嵌入和脱出过程中，避免纳米粒子之间的团聚，提高了电极材料的循环稳定性，提高材料的电导率，且钴的掺入降低了氧化硅的首次不可逆容量，提高了材料的首次库伦效率。
(2)该方法在锂离子嵌入和脱嵌过程中，抑制硅材料的体积膨胀，使锂离子电池具有高的可逆容量和良好的循环性能。
(3)本发明方法可操作性强，重现性好，且所得产品质量稳定。且材料的合成工艺简单、用于锂离子电池负极材料时，比容量较高，循环性能稳定。
附图说明
图1为本发明水热法合成的钴-氧化硅/碳纳米复合材料的循环性能曲线。
具体实施方式
实施例1
将7.5ml的正硅酸醋乙酯、1.5g聚乙烯吡咯烷酮、11.4g蔗糖、1.58gCoCl2·6H2O和100ml去离子水混合，搅拌均匀，制成溶液A，将0.531g氢氧化钠、0.55g硼氢化钠和20ml去离子水混合，搅拌均匀，制成溶液B，将溶液B以30滴/min的速度加入到溶液A中，继续搅拌均匀，倒入水热罐中，并置于烘箱中，140℃保温24小时，所得产物用去离子水和无水乙醇洗涤、过滤后，置于烘箱中80℃烘干，所得的粉料在惰性气氛中、500℃下锻烧3小时，最终得到钴-氧化硅/碳纳米复合材料。
将合成的材料加15wt％的导电剂乙炔黑，15wt％的粘结剂PVDF制成浆料，均匀涂于铜箔上，烘干后，卡成圆形极片，与金属锂组成试验电池，进行恒电流充放电实验，充放电电流为100mA/g，充放电电压范围控制在0.01-3.0V之间。制备的钴-氧化硅/碳负极材料的最大可逆容量约为900mAh/g，循环50次后的比容量为775mAh/g，容量保持率为81％。如图1所示为本发明水热法合成的钴-氧化硅/碳纳米复合材料的循环性能曲线。
实施例2
将7.5ml的正硅酸醋乙酯、1.5g聚乙烯吡咯烷酮、11.4g淀粉、4.15g四水合乙酸钴和100ml去离子水混合，搅拌均匀，制成溶液A，将1.33g氢氧化钠、1.26g硼氢化钠和20ml去离子水混合，搅拌均匀，制成溶液B，将溶液B快速倒入到溶液A，继续搅拌均匀，倒入水热罐中，并置于烘箱中，160℃保温12小时，所得产物用去离子水和无水乙醇洗涤、过滤后，置于烘箱中100℃烘干，所得的粉料在惰性气氛中、600℃下锻烧2小时，最终得到钴-氧化硅/碳纳米复合材料。
将合成的材料加15wt％的导电剂乙炔黑，15wt％的粘结剂PVDF制成浆料，均匀涂于铜箔上，烘干后，卡成圆形极片，与金属锂组成试验电池，进行恒电流充放电实验，充放电电流为100mA/g，充放电电压范围控制在0.01-3.0V之间。制备的钴-氧化硅/碳负极材料的最大可逆容量约为484mAh/g，循环50次后的比容量为396mAh/g，容量保持率为81.8％。
实施例3
将7.5ml的正硅酸醋乙酯、1.5g聚乙烯吡咯烷酮、19.6g葡萄糖、1.93gCo(NO3)2·6H2O和110ml去离子水混合，搅拌均匀，制成溶液A，将0.531g氢氧化钠、0.55g硼氢化钠和15ml去离子水混合，搅拌均匀，制成溶液B，将溶液B以45滴/min的速度加入到溶液A中，继续搅拌均匀，倒入水热罐中，并置于烘箱中，180℃保温10小时，所得产物用去离子水和无水乙醇洗涤、过滤后，置于烘箱中120℃烘干，所得的粉料在惰性气氛中、700℃下锻烧1小时，最终得到钴-氧化硅/碳纳米复合材料。
将合成的材料加15wt％的导电剂乙炔黑，15wt％的粘结剂PVDF制成浆料，均匀涂于铜箔上，烘干后，卡成圆形极片，与金属锂组成试验电池，进行恒电流充放电实验，充放电电流为100mA/g，充放电电压范围控制在0.01-3.0V之间。制备的钴-氧化硅/碳负极材料的最大可逆容量约为480mAh/g，循环50次后的比容量为384mAh/g，容量保持率为80％。
Claims (6)
1.一种钴-氧化硅/碳纳米复合材料的制备方法，其特征在于，具体制备步骤如下：
(1)配制溶液A：将正硅酸醋乙酯、聚乙烯吡咯烷酮、碳源、钴源和去离子水混合，搅拌均匀，制成溶液A；其中，所述正硅酸醋乙酯和去离子水的体积比为1∶10-1∶30，聚乙烯吡咯烷酮和二氧化硅的质量比为2∶1-1∶3、碳源和二氧化硅的摩尔比为1∶1-10∶1、钴源和二氧化硅的摩尔比为1∶2-1∶6；
配制溶液B：将氢氧化钠、硼氢化钠和去离子水混合，搅拌均匀，制成溶液B；其中，氢氧化钠和钻源的摩尔比为2∶1-5∶1、硼氢化钠和钴源的摩尔比为2∶1-5∶1、氢氧化钠和去离子水的质量比为1∶5-1∶80；
(2)将溶液B加入到溶液A，继续搅拌至均匀，倒入水热罐中；
(3)将水热罐置于烘箱中，130-180℃保温5-48小时；
(4)将步骤(3)所得产物用去离子水和无水乙醇洗涤、过滤后，置于烘箱中80-120℃烘干；
(5)热处理：将步骤(4)所得的粉料于惰性气氛中，在400-1000℃温度下锻烧0.5-10小时，得到钴-氧化硅/碳纳米复合材料。
2.根据权利要求1所述的钴-氧化硅/碳纳米复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的碳源为蔗糖、葡萄糖、淀粉、环氧树脂或酚醛树脂；所述钴源是硝酸钴、氯化钴、乙酸钴或草酸钴。
3.根据权利要求1所述的钴-氧化硅/碳纳米复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，将溶液B快速倒入到溶液A中。
4.根据权利要求1所述的钴-氧化硅/碳纳米复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，将溶液B以15-60滴/min的速度滴加入溶液A。
5.根据权利要求1所述的钴-氧化硅/碳纳米复合材料的制备方法，其特征在于，所述的钴-氧化硅/碳纳米复合材料的制备方法制得的钴-氧化硅/碳纳米复合材料，其粒径为几十到几百纳米。
6.根据权利要求1或5所述的钴-氧化硅/碳纳米复合材料的制备方法，其特征在于，所述的钴-氧化硅/碳纳米复合材料的制备方法制得的钴-氧化硅/碳纳米复合材料作为锂离子电池负极材料的应用。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2010102528841A CN101913556B (zh) | 2010-08-13 | 2010-08-13 | 一种钴-氧化硅/碳纳米复合材料的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2010102528841A CN101913556B (zh) | 2010-08-13 | 2010-08-13 | 一种钴-氧化硅/碳纳米复合材料的制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101913556A true CN101913556A (zh) | 2010-12-15 |
| CN101913556B CN101913556B (zh) | 2013-04-03 |
Family
ID=43321242
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2010102528841A Active CN101913556B (zh) | 2010-08-13 | 2010-08-13 | 一种钴-氧化硅/碳纳米复合材料的制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101913556B (zh) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102646820A (zh) * | 2012-05-04 | 2012-08-22 | 南开大学 | 一种用于锂离子二次电池的负极材料及其制备方法 |
| CN103703592A (zh) * | 2011-07-29 | 2014-04-02 | 住友电木株式会社 | 锂离子二次电池用碳材料的制造方法、锂离子二次电池用碳材料、锂离子二次电池用负极活性物质、组合物、锂离子二次电池负极材料用碳复合材料、锂离子二次电池用负极合剂、锂离子二次电池用负极、以及锂离子二次电池 |
| CN103872303A (zh) * | 2012-12-10 | 2014-06-18 | 信越化学工业株式会社 | 氧化硅材料、制造方法、负电极、锂离子二次蓄电池和电化学电容器 |
| CN104941584A (zh) * | 2015-07-06 | 2015-09-30 | 河北工业大学 | 一种吸附水体中重金属离子SiO2/C复合材料及其应用 |
| CN105006575A (zh) * | 2015-06-23 | 2015-10-28 | 西安博纳材料科技有限公司 | 一种金属氧化物-碳复合材料的制备方法 |
| CN105742589A (zh) * | 2016-02-29 | 2016-07-06 | 中国有色桂林矿产地质研究院有限公司 | 一种锂离子电池负极用硅-钴-碳复合材料及其制备方法 |
| CN108232144A (zh) * | 2017-12-25 | 2018-06-29 | 北方奥钛纳米技术有限公司 | 一种改性硅碳复合电极材料及其制备方法 |
| CN110284146A (zh) * | 2019-06-21 | 2019-09-27 | 青岛科技大学 | 原位负载硒掺杂二硫化钼/过渡金属硼化物纳米材料的制备及应用 |
| CN110635129A (zh) * | 2019-08-21 | 2019-12-31 | 合肥国轩高科动力能源有限公司 | 一种新型SiO/C/Cu复合材料的制备方法及应用 |
| CN111029554A (zh) * | 2019-12-25 | 2020-04-17 | 湖北万润新能源科技发展有限公司 | 一种原位碳包覆的二氧化硅碳复合材料制备方法及其应用 |
| CN111446440A (zh) * | 2020-05-22 | 2020-07-24 | 扬州大学 | 一种氮掺杂碳包覆的中空中孔二氧化硅/钴纳米复合材料及其锂离子电池负极材料 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101188288A (zh) * | 2007-10-29 | 2008-05-28 | 北京科技大学 | 一种锂离子电池锡钴碳复合负极材料的制备方法 |
-
2010
- 2010-08-13 CN CN2010102528841A patent/CN101913556B/zh active Active
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101188288A (zh) * | 2007-10-29 | 2008-05-28 | 北京科技大学 | 一种锂离子电池锡钴碳复合负极材料的制备方法 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| CANDACE K. CHAN ET AL.: "Solution-Grown Silicon Nanowires for Lithium-Ion Battery Anodes", 《ACSNANO》, vol. 4, no. 3, 4 March 2010 (2010-03-04), pages 1443 - 1450, XP055120894, DOI: 10.1021/nn901409q * |
| YONG-SHENG HU ET AL.: "Superior Storage Performance of a Si@SiOx/C Nanocomposite as Anode Material for Lithium-Ion Batteries", 《ANGEW. CHEM. INT. ED.》, vol. 47, 31 December 2008 (2008-12-31), pages 1645 - 1649, XP055043259, DOI: 10.1002/anie.200704287 * |
| 徐宇虹等: "碳热还原法制备锂离子电池Si-Co-C 复合负极材料", 《2009年第十五次全国电化学学术会议论文集》, 1 December 2009 (2009-12-01), pages 1 * |
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103703592A (zh) * | 2011-07-29 | 2014-04-02 | 住友电木株式会社 | 锂离子二次电池用碳材料的制造方法、锂离子二次电池用碳材料、锂离子二次电池用负极活性物质、组合物、锂离子二次电池负极材料用碳复合材料、锂离子二次电池用负极合剂、锂离子二次电池用负极、以及锂离子二次电池 |
| CN102646820B (zh) * | 2012-05-04 | 2014-05-07 | 南开大学 | 一种用于锂离子二次电池的负极材料及其制备方法 |
| CN102646820A (zh) * | 2012-05-04 | 2012-08-22 | 南开大学 | 一种用于锂离子二次电池的负极材料及其制备方法 |
| CN103872303A (zh) * | 2012-12-10 | 2014-06-18 | 信越化学工业株式会社 | 氧化硅材料、制造方法、负电极、锂离子二次蓄电池和电化学电容器 |
| CN103872303B (zh) * | 2012-12-10 | 2018-05-11 | 信越化学工业株式会社 | 氧化硅材料、制造方法、负电极、锂离子二次蓄电池和电化学电容器 |
| CN105006575A (zh) * | 2015-06-23 | 2015-10-28 | 西安博纳材料科技有限公司 | 一种金属氧化物-碳复合材料的制备方法 |
| CN104941584A (zh) * | 2015-07-06 | 2015-09-30 | 河北工业大学 | 一种吸附水体中重金属离子SiO2/C复合材料及其应用 |
| CN105742589B (zh) * | 2016-02-29 | 2018-09-18 | 中国有色桂林矿产地质研究院有限公司 | 一种锂离子电池负极用硅-钴-碳复合材料及其制备方法 |
| CN105742589A (zh) * | 2016-02-29 | 2016-07-06 | 中国有色桂林矿产地质研究院有限公司 | 一种锂离子电池负极用硅-钴-碳复合材料及其制备方法 |
| CN108232144A (zh) * | 2017-12-25 | 2018-06-29 | 北方奥钛纳米技术有限公司 | 一种改性硅碳复合电极材料及其制备方法 |
| CN108232144B (zh) * | 2017-12-25 | 2020-09-25 | 北方奥钛纳米技术有限公司 | 一种改性硅碳复合电极材料及其制备方法 |
| CN110284146A (zh) * | 2019-06-21 | 2019-09-27 | 青岛科技大学 | 原位负载硒掺杂二硫化钼/过渡金属硼化物纳米材料的制备及应用 |
| CN110635129A (zh) * | 2019-08-21 | 2019-12-31 | 合肥国轩高科动力能源有限公司 | 一种新型SiO/C/Cu复合材料的制备方法及应用 |
| CN110635129B (zh) * | 2019-08-21 | 2022-08-09 | 合肥国轩高科动力能源有限公司 | 一种硅基复合材料的制备方法及应用 |
| CN111029554A (zh) * | 2019-12-25 | 2020-04-17 | 湖北万润新能源科技发展有限公司 | 一种原位碳包覆的二氧化硅碳复合材料制备方法及其应用 |
| CN111446440A (zh) * | 2020-05-22 | 2020-07-24 | 扬州大学 | 一种氮掺杂碳包覆的中空中孔二氧化硅/钴纳米复合材料及其锂离子电池负极材料 |
| CN111446440B (zh) * | 2020-05-22 | 2022-07-05 | 扬州大学 | 一种氮掺杂碳包覆的中空中孔二氧化硅/钴纳米复合材料及其锂离子电池负极材料 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101913556B (zh) | 2013-04-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101913556B (zh) | 一种钴-氧化硅/碳纳米复合材料的制备方法 | |
| CN103346305B (zh) | 人造石墨为载体的锂电池硅碳复合负极材料的制备和应用 | |
| CN103123968B (zh) | 一种高性能磷酸铁锂正极材料及其制备方法 | |
| CN103346324B (zh) | 锂离子电池负极材料及其制备方法 | |
| CN104638240B (zh) | 一种锂离子电池硅碳复合负极材料的制备方法及其产品 | |
| CN102386385B (zh) | Li4Ti5O12-TiO2复合电极材料的制备方法 | |
| CN105552331B (zh) | 铁钴氧化物/石墨烯复合材料及其制备方法和应用 | |
| CN105742602A (zh) | 一种钠离子电池负极用Sn/MoS2/C复合材料及其制备方法 | |
| CN102569756A (zh) | 锂离子电池负极用硅/石墨烯纳米复合材料的制备方法 | |
| CN109473659B (zh) | 一种聚吡咯纳米管/Co3O4颗粒复合材料及制备方法 | |
| CN103346302A (zh) | 一种锂电池硅碳纳米管复合负极材料及其制备方法与应用 | |
| CN106784616B (zh) | 球形硅酸锰锂复合材料的自组装制备方法以及正极组合物 | |
| CN105977473B (zh) | 一种各向同性石墨/石墨烯复合微球负极材料的制备方法 | |
| CN107275571A (zh) | 一种硫化锂/纳米硅碳全电池及其制备方法与应用 | |
| CN103346323A (zh) | 一种以聚苯乙烯微球和聚乙二醇为碳源的碳包覆磷酸铁锂材料的制备方法 | |
| CN103413918B (zh) | 一种锂离子电池用正极材料磷酸钴锂的合成方法 | |
| CN106099066B (zh) | 一种二氧化锗/石墨烯复合材料及其制备方法 | |
| CN103606661A (zh) | 一种利用机械化学法合成锂离子电池负极材料的方法 | |
| CN108598458B (zh) | 一种氮掺杂钛酸锂复合材料及其制备方法与锂离子电池 | |
| CN106025180A (zh) | 核壳结构锂离子电池负极材料GeO2/C及其制备方法 | |
| CN106960947A (zh) | 复合材料、其制备方法与应用 | |
| CN104609462B (zh) | 钠离子电池负极用空心球状纳米锡电极材料的制备方法 | |
| CN107516734B (zh) | 一种碳包覆镍锡合金纳米球的制备方法及其在锂电池中的应用 | |
| CN106784724B (zh) | 一种LiFePO4@C/rGO多级复合微球的溶剂热辅助制备方法 | |
| CN105514374A (zh) | 一种石墨化碳包覆锰氟氧化物材料及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20211111 Address after: 100070 No. 368-2, floor 3, building 1, No. 9, Xinghuo Road, Fengtai District, Beijing (Park) Patentee after: Jiadao Technology (Beijing) Co., Ltd Address before: Science and Technology Office of North University of science and technology, No. 30 Xueyuan Road, Haidian District, Beijing 100083 Patentee before: Beijing University of science and technology |
|
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20211216 Address after: No.321 Jiachuang Road, Xiuzhou District, Jiaxing City, Zhejiang Province Patentee after: Jiadao material technology Jiaxing Co.,Ltd. Address before: 100070 Beijing Fengtai District Spark Road 9, 1 3 story 368-2 (Park) Patentee before: Jia Dao Technology (Beijing) Co.,Ltd. |