本发明公开了一种回收锂离子电池石墨负极的方法,收集失效后的锂离子电池,收集负极材料,将收集的负极材料充分洗涤后获得回收负极材料,该方法解决了废旧电池负极材料的重复利用的问题,由于失效后的负极材料再利用过程中存在容量损失的问题,本发明通过利用高比容量的亚硅材料对回收负极材料进行扩容,以提升其比容量。为了缓解亚硅材料在充放电过程中的体积膨胀导致的循环稳定性差的问题,通过对亚硅进行碳包覆作为缓冲层。该方法的优点在于制备工艺简单,制备成本低,且性能稳定,同时解决了废旧电池的处理难题,具有广阔的应用前景。该方法解决了废旧电池负极材料的重复利用的问题。

本发明创造提供了一种锂离子电池负极材料的制备方法,包括如下步骤：将硅粉末与二氧化硅粉末混合研磨后形成的混合料以及硅粉末分别放入同一根石英管中,将石英管放入具有三温区的加热设备中加热,加热设备依次设置有第一温区、第二温区和第三温区,其中,混合料位于第一温区,硅粉末位于第三温区,其中第一温区的升温速率为10min/℃,恒温温度为1300℃-1700℃,恒温时间为4-5h,自然冷却后将第三区的表面包覆有一氧化硅的硅粉末取出研磨均匀后即得到锂离子电池负极材料。本发明通过高温气相沉积的方法使一氧化硅包覆在硅粒子的表面,其延缓了Si粒子的体积膨胀,同时继承了硅的高容量的优势。

本发明涉及一种碳包覆多孔硅氧化物材料及其制备方法和应用。碳包覆多孔硅氧化物材料包括：纳米硅晶粒分散在氧化硅基体中构成的多孔硅氧化物和包覆所述多孔硅氧化物的碳包覆层；所述多孔硅氧化物的通式为S i O-(x),0.5<x<1.2；所述多孔硅氧化物的粒度D50介于1um-20um之间,所述纳米硅晶粒的尺寸介于5nm-30nm之间；所述碳包覆多孔硅氧化物材料呈多孔结构,其中,孔的尺寸为2nm-100nm；所述碳包覆多孔硅氧化物材料中的碳含量介于1％-30％之间；所述碳包覆多孔硅氧化物材料的比表面积为2m～(2)/g-60m～(2)/g。

本发明公开了一种高导电硅碳复合材料的制备方法,所述的制备步骤包含：(1)将碳源1溶于有机溶剂1中,形成质量分数为4％-100％的均一溶液A,(2)称取硅源加入溶液A中,混合均匀得到产品B,干燥得到产品C,本发明制备的高导电硅碳复合材料具有金属粒子均匀掺杂的高导电石墨化碳层的硅碳复合材料,该制备过程周期短,且碳源与硅源表面会形成氢键,所得到的硅碳结合好结构稳定,作为锂离子电池负极材料,缓解了硅的体积效应,使其具有优异的电化学性能。

本发明提供一种硅基复合材料及其制备方法和应用。该复合材料由硅和/或硅氧化物做为内核,内核的外表面被碳与氟化碳的复合层包覆,该复合层具有连续致密的结构,包覆层由内到外碳含量逐渐减少,氟化碳含量逐渐增多,此种结构形成的氟化碳包覆层效果更好,电池循环过程中,表面的氟与电池体系中的锂反应生成氟化锂,形成的氟化界面能更好的维持结构稳定性,减少副反应的发生,降低了SEI的厚度,从而有效提升复合材料的循环性能。

本发明公开了一种利用双金属催化剂制备纤锌矿结构硅纳米线的方法,包括步骤：(1)以干净的硅片为衬底,采用真空热蒸发镀膜方法在衬底上蒸镀两种金属催化剂,形成厚度为2～10nm的双金属催化剂；两种金属催化剂为铝和金、铝和锡、或铝和铟；(2)惰性气体环境中,将步骤(1)蒸镀后的衬底加热至其上的双金属催化剂熔融产生液相,SiO蒸气在惰性气体的运输下在加热的衬底上持续反应沉积形成纤锌矿结构硅纳米线。本发明通过热蒸发低毒性的SiO得到了六方纤锌矿结构硅纳米线,简化了制备流程、降低了制备成本。

一种浆料稳定的锂化硅基复合材料,硅基复合材料为三明治型的三层复合结构,从里到外依次是锂化的硅基材料、碳包覆层以及金属被覆膜；所述的硅基材料包括纳米硅、硅的氧化物和均匀分布的锂硅酸盐中的至少一种；所述的金属被覆膜含有铝、镁、锆和钛中的一种或多种金属元素；所述锂化硅基复合材料是将碳包覆的硅基材料经预锂化后经低温预烧结、盐相混合、高温煅烧、醇处理工序,表面原位形成金属被覆膜得到。本发明所述的浆料稳定的锂化硅基复合材料在作为锂离子电池负极材料时不仅表现出高的首次库伦效率,且在制备浆料的过程中展现出水系浆料的高稳定性。

本发明涉及负极材料技术领域,尤其涉及一种毛线团状SiO-x/C及其制备方法和应用,本发明提供的制备方法,包括以下步骤：将正硅酸乙酯、第一乙醇和水混合,得到硅源溶液；将氨水和第二乙醇混合,得到氨水混合液；将所述硅源溶液和氨水混合液混合后,与柠檬酸溶液在回流的条件下混合后,加入乙二醇,得到胶体；将所述胶体依次进行干燥、预烧和焙烧,得到所述毛线团状SiO-x/C；所述毛线团状SiO-x/C中x的取值范围为1～2。利用所述制备方法制备得到的SiO-x/C具有较高的导电性、振实密度和能量密度。

本发明公开了一种原位转化构筑含磷酸锂包覆层的硅基复合材料及其制备方法。所述硅基复合材料为多层核壳结构,包括由硅基材料、锂硅酸盐构成的锂化硅基材料形成的内核,以及由碳和磷酸锂共同构筑的复合包覆层形成的外壳。本发明利用锂化硅基复合材料表面的残碱,通过简单的溶液法将其原位转化为磷酸盐包覆层,可精准定位地去除表面不良残碱组分,同时将其转化为稳定的界面保护层。