权利要求
1.一种高性能硅碳负极的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
包括以下步骤:
步骤一;碳纳米管薄膜经过强韧化处理,所述强韧化处理通过氯磺酸浸泡实现,具体如下:
a.将碳纳米管薄膜用氯磺酸浸泡12-15h后,在潮湿空气中放置3h,再放入氯磺酸中浸泡12-15h;
b.将浸泡后的碳纳米管薄膜通过拉力机拉伸,控制拉伸形变量在80%-300%;
c.对拉伸后的薄膜进行烘干退火,在真空度小于10-2Pa、升温速率2-5℃/min的条件下升温到150-300℃并保持12h,再以2-5℃/min的速率降温至常温;
步骤二;高强韧薄膜内部介孔结构的构筑及力电负极材料的填充
d.在构筑介孔结构前,将碳纳米管薄膜平贴在PET薄膜上,使薄膜表面平整,另一面用同样大小的PET薄膜合上并将四周封装;
e.对封装后的薄膜用飞秒激光设备进行介孔的构筑,实现薄膜内部碳纳米管石墨层的开放式设计;
f.介孔构筑后,对介孔进行负极材料的填充;
g.负极材料填充完成后,剪开PET薄膜四周的封装,打开PET薄膜,取下碳纳米管薄膜,得到高性能的“硅/碳”负极材料。
2.根据权利要求1所述的高性能硅碳负极的制备方法,其特征在于,步骤c中所述负极材料的填充通过PVD、CVD、ALD、超声喷涂、等离子喷涂中的一种或多种方式实现。
3.根据权利要求1所述的高性能硅碳负极的制备方法,其特征在于,所述负极材料为纳米线材料或颗粒。
4.根据权利要求1所述的高性能硅碳负极的制备方法,其特征在于,步骤b中所述飞秒激光设备加工的参数包括激光波长、激光脉冲能量、脉冲数量、激光扫描速度,通过调整这些参数实现对介孔形貌及质量的控制。
5.根据权利要求1所述的高性能硅碳负极的制备方法,其特征在于,高强韧碳纳米管薄膜的选取:
选取目标宽度的碳纳米管薄膜,对其进行扫描电子显微镜、光学显微镜和拉伸力学性能分析,并分析其电学性能,确保碳纳米管薄膜的力电性能优良且组织均匀性良好。
6.一种高性能硅碳负极材料,其特征在于,采用权利要求1-5任一项制备方法制备而成。
说明书
技术
声明:
“高性能硅碳负极的制备方法” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究,如用于商业用途,请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)