用于锂电池负极的复合硅碳颗粒制造技术

本发明专利技术公开了用于锂电池负极的复合硅碳颗粒，属于硅材料制备技术领域；包括球形的碳颗粒和片状的硅颗粒，碳颗粒的粒径为200‑300nm，碳颗粒的表层与多个所述的硅颗粒的侧壁相连接；硅颗粒包括片状单质硅内芯，片状单质硅内芯上下表面具有氧化硅外层，氧化硅外层上贯通分布有多个孔洞；本发明专利技术的片状硅颗粒结构，有利于与石墨充分混合形成分枝状或网络状结构，有利于缓解硅的体积效应，与碳颗粒形成的空间交错结构使硅颗粒与碳颗粒的结合更加稳定，电极材料在充放电过程中，形成的硅碳颗粒在集流体上不易粉化从集流体上剥落，不易形成新的固相电解质层，提高锂电池的电化学性能。

Composite Silicon Carbon Particles for Negative Electrodes of Lithium Batteries

The invention discloses composite silicon carbon particles for lithium battery negative poles, belonging to the technical field of silicon material preparation; including spherical carbon particles and flaky silicon particles with a diameter of 200 to 300 nm, and the surface layer of carbon particles is connected with the side walls of a plurality of said silicon particles; silicon particles include flaky monolithic silicon inner core, and the upper and lower surfaces of flaky monolithic silicon core have silicon oxide outer layer, oxygen. There are many holes in the outer layer of silicon carbide; the flake-like silicon particle structure of the present invention is beneficial to fully mixing with graphite to form branched or network structure, to alleviate the volume effect of silicon, to form a spatial staggered structure with carbon particles, to make the combination of silicon particles and carbon particles more stable, and to make the silicon-carbon particles formed in the process of charging and discharging of the electrode material not easy to collect fluids. The powder peels off the collector, which makes it difficult to form a new solid-state electrolyte layer and improves the electrochemical performance of lithium batteries.

【技术实现步骤摘要】
用于锂电池负极的复合硅碳颗粒
本专利技术属于硅材料制备
，具体涉及用于锂电池负极的复合硅碳颗粒。
技术介绍
锂离子电池是目前储能技术中应用最广泛的储能电芯，提高电芯能量存储密度是全世界追求的目标，电芯能量密度的提高主要依赖于其正、负极材料的发展进步。人们普遍采用碳基负极材料作为锂离子电池的负极材料，但碳基负极材料能量密度低(理论比容量372mAh/g，实际可逆比容量为330mAh/g)。硅是目前已知比容量（理论比容量4200mAh/g）最高的锂离子电池负极材料，但由于其巨大的体积效应（>300%），硅电极材料在充放电过程中会粉化而从集流体上剥落，使得活性物质与活性物质、活性物质与集流体之间失去电接触，同时不断形成新的固相电解质层SEI，最终导致电化学性能的恶化。晶体硅切片约40%的材料通过金刚线切割变成粉末流失，以多晶硅棒为例，2018年8月份每公斤约105元，2018年上半年产量约50GW，折合晶棒约20万吨，切片流失40%，折合10万吨，而且该粉末粒径过小（粒径分布200nm~2.5um），常规方法无法处理，对环境保护形成较大的压力。专利技术内容本专利技术克服本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于锂电池负极的复合硅碳颗粒，其特征在于，包括球形的碳颗粒（4）和片状的硅颗粒（5），所述的碳颗粒（4）的粒径为200‑300nm，所述的碳颗粒（4）的表层与多个所述的硅颗粒（5）的侧壁相连接；所述的硅颗粒（5）包括片状单质硅内芯（1），所述的片状单质硅内芯（1）上下表面具有氧化硅外层（2），所述的氧化硅外层（2）上贯通分布有多个孔洞（3）。

【技术特征摘要】
1.用于锂电池负极的复合硅碳颗粒，其特征在于，包括球形的碳颗粒（4）和片状的硅颗粒（5），所述的碳颗粒（4）的粒径为200-300nm，所述的碳颗粒（4）的表层与多个所述的硅颗粒（5）的侧壁相连接；所述的硅颗粒（5）包括片状单质硅内芯（1），所述的片状单质硅内芯（1）上下表面具有氧化硅外层（2），所述的氧化硅外层（2）上贯通分布有多个孔洞（3）。2.根据权利要求1所述的用于锂电池负极的复合硅碳颗粒，其特征在于，所述的硅颗粒（5）的厚度为30~50nm。3.根据权利要求1所述的用于锂电池负极的复合硅碳颗粒，其特征在于，所述的单质硅内芯（1）与所述的氧化硅外层（2）的厚度比为2-3:1。4.根据权利要求1所述的用于锂电池负极的复合硅碳颗粒，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张军彦，杜海文，周社柱，薛巍，王起飞，
申请(专利权)人：山西中电科新能源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：山西,14