一种含正极材料的硅或硅合金复合锂离子电池负极材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于能源材料及能源转换技术领域，尤其涉及一种硅基锂离子电池复合负极材料、使用该材料的负极和锂离子电池。一种含正极材料的硅或硅合金复合锂离子电池负极材料，该复合锂离子电池负极材料按质量百分比含有为2.5%~30%的正极材料。采用本发明专利技术的负极材料通过在负极材料中添加正极材料获得，或在制备负极材料过程中同时引入正极材料获得。该负极材料，其首次充放电容量最高可达2000~2300毫安时每克，100次循环后容量可达1400~1600毫安时每克，容量保持率达到69%~75%。

Silicon or silicon alloy composite lithium ion battery negative pole material containing positive electrode material, preparation method and application thereof

The invention belongs to the technical field of energy materials and energy conversion, in particular to a silicon base lithium ion battery composite negative electrode material, a negative electrode using the material and a lithium ion battery. A silicon or silicon alloy composite lithium ion battery negative electrode material containing an anode material, wherein the negative electrode material of the lithium ion battery comprises a positive electrode material with a mass percentage of 2.5%~30%. The negative electrode material of the present invention is obtained by adding positive material in the negative electrode material or by introducing an anode material in the process of preparing the negative electrode material. The negative electrode material has the highest charge and discharge capacity up to 2000~2300 Ma per gram. After 100 cycles, the capacity is up to 1400~1600 Ma per gram, and the capacity retention rate is 69%~75%.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于能源材料及能源转换
，尤其涉及一种硅基锂离子电池复合负极材料、使用该材料的负极和锂离子电池。
技术介绍
随着传统化石、生物燃料的消耗和信息时代的高速发展，手机、手提电脑、相机等电子设备和电动交通工具得到了快速发展，无疑扩大了锂离子电池行业的需求。传统的的石墨电极由于具有嵌锂电位低、循环寿命长和安全性能好等优点，而成为目前商用锂离子电池主要的负极材料。但石墨理论容量低、高倍率充放电性能差、易与有机溶剂共嵌入，限制了石墨负极锂离子电池的进一步发展。硅是目前所有负极材料中理论比容量最高的，达到石墨负极比容量的10倍左右，而且其嵌锂电压平台高于石墨，安全性能高，同时地球储量丰富、价格便宜，最有可能成为下一代锂离子电池负极材料。然而，硅基负极材料的缺点也很明显，当硅高度嵌锂后体积膨胀达300%以上，巨大的体积膨胀造成电极的严重粉化，使得容量大大衰退，同时，硅的本征导电性差，不利于其电化学性能。近几年来研究者们已经进行了大量的改善研究，主要有以下几个方法：（1）通过纳米化缓解材料的体积效应；（2）添加惰性缓冲基质来缓冲体积效应；（3）非晶化；（4）制备核壳、多孔等特殊结构材本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含正极材料的硅或硅合金复合锂离子电池负极材料，其特征在于：该复合负极材料中含有占复合材料质量百分数为2.5%~30%的正极材料。

【技术特征摘要】
1.一种含正极材料的硅或硅合金复合锂离子电池负极材料，其特征在于：该复合负极材料中含有占复合材料质量百分数为2.5%~30%的正极材料。2.根据权利要求1所述的复合锂离子电池负极材料，其特征在于：该复合锂离子电池负极材料按质量百分比由以下的组分组成：正极材料2.5%~30%碳0%~50%余量为硅或硅合金。3.根据权利要求1所述的复合锂离子电池负极材料，其特征在于该复合锂离子电池负极材料按质量百分比由以下的组分组成：正极材料2.5%~15%碳5%~30%余量为硅或硅合金。4.根据权利要求1~3任意一项权利要求所述的复合锂离子电池负极材料，其特征在于：复合锂离子电池负极材料的颗粒尺寸为0.02~100μm。5.根据权利要求1~3任意一项权利要求所述的复合锂离子电池负极材料，其特征在于：硅为单质硅；硅合金由单质硅与单质金属镁、铝、钙、锰、铁、钴、镍、铜、锌、锗、锡、锑、银、钛、锆、铌、钒、钼、镧、铈、镨、钕、钐、铕、钆、钇、镱、铽、镝、铒中的一种、两种或多种混合；作为优选，所述的硅合金通过机械合金化方法制备...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘洪革，吴相欣，高明霞，刘永锋，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33