一种硅碳负极材料及其制备方法技术

本发明专利技术属于储能研究领域，特别涉及一种硅碳负极材料，所述硅碳负极材料颗粒直径为D1，由核结构、第1包覆层、第2包覆层、……、第n包覆层、低n+1包覆层组成(n≥2)；所述核结构、第1包覆层、第2包覆层、……、第n包覆层、第n+1包覆层中，硅基组分含量分别为x0％、x1％、……、xn％、xn+1％；且x0％<x1％<……<xn％,2≤n。该结构可以有效的解决颗粒内层体积膨胀外溢导致颗粒外层结构破裂问题，从而制备得到性能优良的硅碳负极材料。

【技术实现步骤摘要】
一种硅碳负极材料及其制备方法
本专利技术属于储能材料
，特别涉及一种硅碳负极材料及其制备方法。
技术介绍
锂离子电池以其比能量大、工作电压高、自放电率小、体积小、重量轻等优势，自其诞生以来，便给储能领域带来了革命性的变化，被广泛应用于各种便携式电子设备和电动汽车中。然而随着人们生活水平的提高，更高的用户体验对锂离子电池提出了更高的要求：质量更轻、使用时间更长等；为了解决上述问题必须寻找新的性能更加优异的电极材料。目前商业化的锂离子电池负极材料主要为石墨，但因其理论容量仅为372mAh·g-1，已不能满足用户的迫切需求；因此，更高比容量的负极材料的开发迫在眉睫。作为锂离子电池负极材料，硅材料一直备受关注。其理论容量为4200mAh·g-1，是已商业化的石墨容量的10倍以上。且具有低的嵌锂电位、低原子重量、高能量密度、价格较便宜、环境友好等优势，因此是新一代高容量负极材料的最优选择之一。但是由于硅材料本身导电性能差、且充放电过程中体积膨胀大而容易造成材料结构破坏和机械粉碎，导致其循环性能衰减快，限制了其更广泛的应用。为了解决上述问题，现有技术主要有硅颗粒纳米化、或者在硅碳负极材料表本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硅碳负极材料，其特在在于，所述硅碳负极材料的颗粒直径为D1，且由核结构、第1包覆层、第2包覆层、……、第n包覆层、第n+1包覆层组成，其中，n≥2；在核结构、第1包覆层、第2包覆层、……、第n包覆层、第n+1包覆层中，硅基组分含量分别为x0％、x1％、……、xn％、xn+1％；且x0<x1<……<xn,2≤n。

【技术特征摘要】
1.一种硅碳负极材料，其特在在于，所述硅碳负极材料的颗粒直径为D1，且由核结构、第1包覆层、第2包覆层、……、第n包覆层、第n+1包覆层组成，其中，n≥2；在核结构、第1包覆层、第2包覆层、……、第n包覆层、第n+1包覆层中，硅基组分含量分别为x0％、x1％、……、xn％、xn+1％；且x0<x1<……<xn,2≤n。2.一种权利要求1所述的硅碳负极材料，其特征在于，0≤x0％<x1％<……<xn％≤100％，0≤xn+1％。3.一种权利要求1所述的硅碳负极材料，其特征在于，1μm≤D1≤100μm。4.一种权利要求1所述的硅碳负极材料，其特征在于，所述核结构、第1包覆层、第2包覆层、……、第n包覆层中，还包括非硅基组分。5.一种权利要求4所述的硅碳负极材料，其特征在于，所述硅基组分为单质硅或/和硅的氧化物；所述非硅基组分包括导电剂或/和非硅基负极活性物质，所述导电剂包括超级导电碳、乙炔黑、碳纳米管、科琴黑、导电碳黑、石墨烯中的至少一种，所述非硅基负极活性物质包括天然石墨、人造石墨、中间相碳微球、软碳、硬碳、石油焦、碳纤维、热解树脂碳、碳酸锂、非硅合金负极材料中的至少一种。6.一种权利要求1所述的硅碳负极材料，其特征在于，所述第1包覆层、第2包覆层、……、第n包覆层、第n+1包覆层中，还包含有传统包覆层或/和单体原位聚合得到的聚合物碳化组分。7.一种权利要求6所述的硅碳负极材料，其特征在于，所述传统包覆层为传统包覆层原料炭化得到；所述传统包覆层原料为酚醛树脂、密胺树脂、过氯乙烯、沥青、聚乙烯、硬脂酸、PVC、聚丙烯腈、天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶、乙丙橡胶、聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、纳米氧化铜、纳米氧化镁、纳米氧化钛、纳米氧化铝、纳米石墨、石墨片中的至少一种；所述单体包括丙烯酸酯类、甲基丙烯酸酯类、苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯腈、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛方会，杨玉洁，
申请(专利权)人：广东烛光新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44