一种包覆型锂硅合金及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及负极材料技术领域，提供了一种包覆型锂硅合金，包括锂硅合金基体和包覆层，在组成上，所述包覆层包括碳酸锂、碳和氟化锂的一种或多种；所述包覆层的厚度为3～15nm。本发明专利技术提供的包覆型锂硅合金，含有锂硅合金基体，其中锂硅合金基体具有较高的首次充放电效率和容量，有效解决了单独的硅负极或者硅基负极首次充放电效率和容量损失较大的问题；而且本发明专利技术采用包覆层对锂硅合金基体进行包覆，在保障锂硅合金基体首次效率和容量高的同时，有效提高了锂硅合金基体的循环寿命；另外，本发明专利技术采用包覆层对锂硅合金基体进行包覆，解决了锂硅合金基体活泼性高，制备过程中易发生反应的问题，大大降低了锂硅合金电极材料的制备难度。

A coated lithium-silicon alloy and its preparation method and Application

The invention relates to the technical field of negative electrode materials, and provides a coated lithium-silicon alloy, including a lithium-silicon alloy matrix and a coating. In composition, the coating includes one or more lithium carbonate, carbon and lithium fluoride, and the thickness of the coating is 3-15 nm. The coated lithium-silicon alloy provided by the invention contains a lithium-silicon alloy matrix, in which the lithium-silicon alloy matrix has a high first charge-discharge efficiency and capacity, and effectively solves the problems of the first charge-discharge efficiency and capacity loss of a single silicon negative electrode or a silicon-based negative electrode; furthermore, the lithium-silicon alloy matrix is coated by a coating layer to ensure the first effect of the lithium-silicon alloy matrix. In addition, the coating layer is used to coat the lithium-silicon alloy matrix, which solves the problems of high activity of the lithium-silicon alloy matrix and easy reaction in the preparation process, and greatly reduces the preparation difficulty of the lithium-silicon alloy electrode material.

【技术实现步骤摘要】
一种包覆型锂硅合金及其制备方法和应用
本专利技术涉及负极材料
，尤其涉及一种包覆型锂硅合金及其制备方法和应用。
技术介绍
锂离子电池凭借高比能量、比功率和工作电压、长寿命、环境友好等性能优势被广泛应用于各类便携式电子设备，在电动汽车、储能电源等一些大功率电池方面也表现出巨大的应用潜能。目前非碳质材料如硅、锡及其氧化物等，可与锂形成Li4.4Si、Li4.4Sn等合金，其理论充放电容量可达1000～4200mAh·g-1，具有巨大发展潜力。但是硅、锡在充放电过程中，与锂形成合金时会发生体积膨胀，降低硅、锡的导电性，致使电极的存储容量快速衰减、循环性能变差。为了缓解合金材料在充电过程中的体积膨胀，提高其循环稳定性，主要有以下几种方法：硅的纳米化及多孔制备，硅与其它材料复合等。上述方法虽然能够提高合金材料的循环寿命，但是，却无法有效提高合金材料作为电极的首次充放电效率。
技术实现思路
本专利技术提供了一种包覆型锂硅合金及其制备方法和应用。本专利技术提供的包覆型锂硅合金循环稳定性较高，而且首次效率较高。本专利技术提供了一种包覆型锂硅合金，包括锂硅合金基体和包覆层，从组成上，所述包覆层包括碳本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种包覆型锂硅合金，包括锂硅合金基体和包覆层，从组成上，所述包覆层包括碳酸锂、碳和氟化锂中的一种或多种；所述包覆层的厚度为3～15nm。

【技术特征摘要】
1.一种包覆型锂硅合金，包括锂硅合金基体和包覆层，从组成上，所述包覆层包括碳酸锂、碳和氟化锂中的一种或多种；所述包覆层的厚度为3～15nm。2.根据权利要求1所述的包覆型锂硅合金，其特征在于，从组成上，所述锂硅合金基体包括Li2Si、Li13Si4、Li22Si5、Li12Si7、Li7Si3和Li15Si4中的一种或多种。3.根据权利要求1或2所述的包覆型锂硅合金，其特征在于，所述包覆层在包覆型锂硅合金中的质量含量为8％～30％。4.权利要求1～3任一项所述包覆型锂硅合金的制备方法，包括以下步骤：当所述包覆层为碳酸锂时，所述包覆型锂硅合金的制备方法包括以下步骤：在氩气气氛下，将锂硅合金基体升温至180～400℃后，进行保温处理，然后降至常温，得到包覆层为碳酸锂的包覆型锂硅合金；所述保温处理在二氧化碳气氛下进行；当所述包覆层为碳时，所述包覆型锂硅合金的制备方法包括以下步骤：在氩气气氛下，将锂硅合金基体和碳源混合后升温至500～900℃，保温60～180min，然后降至常温，得到包覆层为碳的包覆型锂硅合金；或者，当所述包覆层为碳时，所述包覆型锂硅合金的制备方法包括以下步骤：在氩气和甲苯的混合气氛下，将硅粉升温至780～820℃后，保温55～65min，然后降至常温，得到硅碳...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯雪娇，崔红敏，冯玉林，
申请(专利权)人：江西省科学院科技战略研究所江西省科学院科技信息中心，
类型：发明
国别省市：江西,36