一种富锂硅基锂离子电池负极材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种富锂硅基锂离子电池负极材料及其制备方法，其中负极材料由基材、复合材料和包覆材料组成，所述基材为氧化亚硅，所述复合材料由硅粉和氧化锂复合而成，所述包覆材料为在氧化亚硅表面进行包覆的碳材料。所述方法包括以下步骤：将硅粉与氧化锂复合，得到复合材料；在氧化亚硅表面进行碳包覆，得到包覆材料；按照预设配比，将复合材料和包覆材料混合均匀，球磨，得到所述富锂硅基锂离子电池负极材料。本发明专利技术利用单质硅还原氧化锂得到锂单质，对氧化亚硅负极材料进行掺杂，为首次循环提供过量的锂，避免首次循环库伦效率低导致的能量密度降低，本发明专利技术中以碳材料对氧化亚硅进行包覆，可以弥补氧化亚硅地电导率的缺点。

A Lithium-rich Silicon-based Lithium-ion Battery Anode Material and Its Preparation Method

The invention discloses a lithium-rich silicon-based lithium ion battery negative electrode material and its preparation method, in which the negative electrode material is composed of a base material, a composite material and a coating material, the base material is silicon oxide, the composite material is composed of silicon powder and lithium oxide, and the coating material is a carbon material coated on the surface of silicon oxide. The method comprises the following steps: compounding silicon powder with lithium oxide to obtain composite material; carbon coating on the surface of silicon oxide to obtain coating material; mixing the composite material and coating material evenly according to the preset ratio, ball milling, and obtaining the lithium-rich silicon-based lithium ion battery negative material. The invention uses silicon to reduce lithium oxide to obtain lithium, doping the silicon oxide negative material, providing excessive lithium for the first cycle, avoiding the energy density reduction caused by the low Coulomb efficiency of the first cycle. The carbon material is used to coat the silicon oxide, which can make up for the shortcoming of the conductivity of the silicon oxide ground.

【技术实现步骤摘要】
一种富锂硅基锂离子电池负极材料及其制备方法
本专利技术属于电池
，具体涉及一种富锂硅基锂离子电池负极材料及其制备方法。
技术介绍
锂离子电池作为当前能量密度最高的电能储存技术手段，在移动电子设备、电动车、储能设备等多个领域都具有广泛的应用。应用市场的蓬勃发展和需求的日益增加，也对锂离子电池的能量密度、容量密度、功率密度等多项技术指标提出了更高的要求。作为锂离子电池的负极材料，石墨以其低电平、廉价和循环性能出色等优势，被最广泛地应用，但石墨的理论容量(372mAh/g)有限，直接影响电池能量密度的提升。为实现高能量密度，硅单质材料以4200mAh/g的理论容量成为关注的焦点，但硅材料在锂嵌入和脱嵌这一循环过程中表现出巨大的体积变化(300％)，并会导致硅单质的粉化，对材料结构的稳定性和锂离子电池的安全性和循环寿命都造成了巨大的影响。而硅氧材料拥有相对较低的体积变化，且实际运用过程中生成的二氧化硅惰性材料可以为体积变化提供缓冲，具备更大的潜力。但硅氧基负极材料的首次循环效率偏低，需要对体系中的锂进行补充；同时硅氧材料导电性差，需要进行碳包覆以提升电导率。专利技术内容为了解决上述问题本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种富锂硅基锂离子电池负极材料，其特征在于，由基材、复合材料和包覆于基材表面的包覆材料组成，所述基材为氧化亚硅，所述复合材料由硅粉和氧化锂复合而成，所述包覆材料为在氧化亚硅表面进行包覆的碳材料。

【技术特征摘要】
1.一种富锂硅基锂离子电池负极材料，其特征在于，由基材、复合材料和包覆于基材表面的包覆材料组成，所述基材为氧化亚硅，所述复合材料由硅粉和氧化锂复合而成，所述包覆材料为在氧化亚硅表面进行包覆的碳材料。2.如权利要求1所述的富锂硅基锂离子电池负极材料，其特征在于，所述基材、复合材料和包覆材料的质量比例为50-x:y:x，其中0.5<x<7.5，5<y<15。3.如权利要求1所述的富锂硅基锂离子电池负极材料，其特征在于，所述包覆材料中碳的含量为1～15％，所述包覆材料中包覆的厚度为0.1～20μm。4.如权利要求1所述的富锂硅基锂离子电池负极材料，其特征在于，所述所述氧化亚硅为SiOx，其中0.5<x<1.5，颗粒大小为0.5～20μm。5.如权利要求1所述的富锂硅基锂离子电池负极材料，其特征在于，所述包覆材料中的碳源为蔗糖、天然沥青、人造沥青、维生素C、聚氯、酚醛树脂、糠醛树脂、环氧树脂以及脲醛树脂中的一种或多种。6.一种如权利要求1～5任一所述的富锂硅基锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：卞铁铮，盛赟，张臻，
申请(专利权)人：天合光能股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32