一种锂离子电池硅负极材料的处理方法技术

技术编号:14558001 阅读:158 留言:0更新日期:2017-02-05 12:26
对硅材料负极表面进行氧化,形成具有纳米级厚度的二氧化硅薄膜,可提高硅负极材料的电化学稳定性。本发明专利技术中,在磁力搅拌作用下的容器中,加入水(或盐溶液),通过在水中接入正极和负极,施加一定的电压(比如3-30V)电解水以产生大量的羟基,然后将硅纳米颗粒置于水溶液中氧化一定时间,从而可以在硅表面形成氧化层,该氧化层可增强硅和粘结剂之间的结合力,保证电极材料的循环稳定性,有效地提高锂离子电池的能量密度。

Method for processing silicon anode material of lithium ion battery

The electrochemical stability of silicon anode material can be improved by the oxidation of the negative surface of silicon material and the formation of nano scale SiO2 film. In the invention, the magnetic stirring vessel under the action of adding water (or solution), access in water through the positive and negative electrodes, the voltage is applied (such as 3-30V) water electrolysis to generate a large number of hydroxyl groups, then silica nanoparticles in water solution oxidation in a certain time, which can form the oxide layer on the surface of the silicon oxide layer, which can enhance the binding force between the silicon and the binder, ensure the cycle stability of the electrode material of lithium ion battery energy density effectively improve.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及新能源材料领域,特别涉及一种硅材料的处理方法。
技术介绍
锂离子电池应用领域广,包括手机、笔记本电脑等电子终端设备,甚至是走向了电动汽车和储能
;目前锂离子电池的负极材料为碳,自锂离子电池商业化以来,实际比容量已经接近372mAh/g的理论值,很难再有提升的空间,寻找替代碳的高比容量负极材料成为一个重要的发展方向。硅和锂能形成Li12Si7、Li13Si4、Li7Si3、Li15Si4、Li22Si5等合金,具有高容量(Li22Si5,最高4200mAh/g),低脱嵌锂电压(低于0.5VvsLi/Li+)与电解液反应活性低等优点,是一种非常有发展前途的锂离子电池负极材料。然而,当硅材料结合了大量的锂离子后,硅的体积会膨胀(约膨胀至300%),导致锂离子电池负极活性材料的粉化,其中的硅材料也会与粘结剂脱离,这是目前锂离子电池容量衰减较大的原因之一。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中存在的缺陷,提供了一种锂离子电池硅负极材料的处理方法,在硅纳米颗粒的表面形成一层纳米级厚度的二氧化硅薄膜,可增强硅和粘本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锂离子电池硅负极材料的处理方法,其特征在于,包括如下步骤:1)将硅纳米颗粒置于烧杯或电解池中,加入水或盐溶液,进行磁力搅拌;2)在所述的水或盐溶液中接入正极和负极,所述的正极和所述的负极均为惰性电极,并施加3‑30V的电压,使所述的硅纳米颗粒在所述的水或水的盐溶液中氧化0.05‑1h;3)将经电化学氧化后的物质产物转移到离心管中进行离心分离,倒掉上清液;4)在所述的离心管中加入5‑35mL水,经超声处理后再进行离心分离,倒掉上清液,并重复水洗2‑3遍;5)在所述的离心管中加入5‑35mL无水乙醇,经超声处理后再进行离心分离,倒掉上清液;6)将步骤5)中得到的清洗后的材料放入烘箱中,在60‑...

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池硅负极材料的处理方法,其特征在于,包括如下步骤:
1)将硅纳米颗粒置于烧杯或电解池中,加入水或盐溶液,进行磁力搅拌;
2)在所述的水或盐溶液中接入正极和负极,所述的正极和所述的负极均为惰性电极,并施加3-30V的电压,使所述的硅纳米颗粒在所述的水或水的盐溶液中氧化0.05-1h;
3)将经电化学氧化后的物质产物转移到离心管中进行离心分离,倒掉上清液;
4)在所述的离心管中加入5-35mL水,经超声处理后再进行离心分离,倒掉上清液,并重复水洗2-3遍;

【专利技术属性】
技术研发人员:王海波余雁刘婷婷吴曲勇方振华
申请(专利权)人:苏州格瑞动力电源科技有限公司
类型:发明
国别省市:江苏;32

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