为尝试解决硅碳负极材料在循环过程中因体积膨胀导致的结构失效问题,兰溪致德提出了一种全新的技术路线:采用聚酰亚胺-聚氨酯-酚醛树脂的三元共聚物作为碳前驱体。
(一)材料组成与结构
该硅碳负极材料包含三个核心组分:
第一,N掺杂的多孔碳,由聚酰亚胺-聚氨酯-酚醛树脂的共聚物经碳化得到。
第二,纳米硅颗粒,负载于N掺杂的多孔碳的孔道内和/或表面。
第三,无定形碳包覆层,包覆于N掺杂的多孔碳和/或硅纳米颗粒的表面。
共聚物采用酚醛树脂链段A、聚酰亚胺链段B和聚氨酯链段C共聚而成。三者质量占比分别为:酚醛树脂链段A占30%~70%,聚酰亚胺链段B占10%~50%,聚氨酯链段C占5%~20%,总和为100%。