中國粉體網訊 硅基材料作為鋰離子電池負極具有容量高、來源廣泛以及環境友好等優勢，有望替代目前應用廣泛的石墨負極成為下一代鋰離子電池的主要負極材料。然而，硅在充放電過程中存在嚴重的體積膨脹(~300%)，巨大的體積效應及較低的電導率限制了硅負極技術的商業化應用。為克服這些缺陷，研究者進行了大量的嘗試，采用復合化技術，利用“緩沖骨架”補償材料膨脹。碳質負極材料在充放電過程中體積變化較小，具有較好的循環穩定性能，而且碳質負極材料本身是離子與電子的混合導體；另外，硅與碳化學性質相近，二者能緊密結合，因此碳常用作與硅復合的首選基質。
在Si/C 復合體系中，Si顆粒作為活性物質，提供儲鋰容量；C既能緩沖充放電過程中硅負極的體積變化，又能改善Si質材料的導電性，還能避免 Si 顆粒在充放電循環中發生團聚。因此 Si/C 復合材料綜合了二者的優點，表現出高比容量和較長循環壽命，有望代替石墨成為新一代鋰離子電池負極材料。
中國粉體網小編從國家知識產權局獲悉，日前華為技術有限公司專利申請“硅碳復合材料及其制備方法和鋰離子電池”公布。
本發明實施例提供一種硅碳復合材料，包括內核和包覆在內核表面的碳層，其中，內核包括石墨骨架、填充在石墨骨架結構中的無定形碳、以及均勻分布在無定形碳中的硅材料，硅碳復合材料內部僅具有孔徑小于或等于50nm的孔隙結構，不存在孔徑大于50nm的孔隙結構。該硅碳復合材料內部孔隙尺寸小，可有效降低硅材料與電解液的接觸面積，減少副反應的發生，延長電池使用壽命；同時硅材料均勻分散在石墨骨架周圍，無團聚，使得石墨骨架能夠有效地緩解硅材料的體積膨脹和收縮，提高復合材料結構穩定性和能量密度。本發明實施例還提供了該硅碳復合材料的制備方法和包含該硅碳復合材料的鋰離子電池。
信息來源國家知識產權局、硅酸鹽學報
（中國粉體網編輯整理/黑金）
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