一种锂离子电池用氧化亚硅-石墨复合负极材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种锂离子电池用球形氧化亚硅‑石墨复合负极材料及其制备方法，首先将氧化亚硅原料与天然石墨原料分别进行球磨处理，然后与沥青、异丙醇铝和其他有机碳源混合进行喷雾干燥，最后在惰性气氛下进行高温歧化反应和碳化处理，最终得到无定形碳包覆、氧化亚硅颗粒与石墨颗粒相互融合的球形氧化亚硅‑石墨复合负极材料。本发明专利技术的合成工艺简单，工艺条件易于控制且易于实现工业化；所制得的球形氧化亚硅‑石墨复合负极材料循环好，膨胀系数小，可作为新一代锂离子动力电池负极材料。

A silicon oxide graphite composite anode material for lithium ion battery and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种锂离子电池用氧化亚硅-石墨复合负极材料及其制备方法
本专利技术涉及锂离子电池材料领域，尤其涉及一种锂离子电池用氧化亚硅-石墨复合负极材料及其制备方法。
技术介绍
石墨负极材料的理论容量为372mAh/g，已无法满足新型锂离子电池对高能量密度的要求。因此开发新的高容量锂离子电池负极材料至关重要。目前，国内外提升电池能量密度的主要技术途径是采用硅碳负极材料来取代传统石墨负极材料。硅基材料具有锂离子电池负极材料中最高理论比容量(4200mAh/g)，是目前高能量密度锂离子电池负极材料的最佳选择。但是纯硅材料嵌锂过程中存在体积膨胀过大(≥300％)的问题。硅的氧化物同样具有较高的理论比容量，并且相对于纯硅，硅的氧化物在嵌锂过程中具有较小的体积效应，材料中存在键能更高的Si-O键，能有效抑制硅的体积膨胀，因此循环性能更具优势。但是氧化亚硅在嵌锂过程中会生成Li2O和Li4SiO4，这些非活性相能够很好的缓冲材料的体积膨胀，但是生成的这些非活性相也消耗了部分锂，因此氧化亚硅材料同样存在首效低的问题。目前改善氧化亚硅电化学本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氧化亚硅-石墨复合负极材料，其特征在于：所述氧化亚硅-石墨复合负极材料为一体式融合材料，由氧化亚硅基体、石墨基体、无定形碳共同融合而成，所述氧化亚硅-石墨复合负极材料的D50为10～30μm。/n

【技术特征摘要】
1.一种氧化亚硅-石墨复合负极材料，其特征在于：所述氧化亚硅-石墨复合负极材料为一体式融合材料，由氧化亚硅基体、石墨基体、无定形碳共同融合而成，所述氧化亚硅-石墨复合负极材料的D50为10～30μm。


2.根据权利要求1所述的氧化亚硅-石墨复合负极材料，其特征在于：所述氧化亚硅基体为纳米或者亚微米氧化亚硅颗粒，化学式为SiOx，其中0.8≤x≤1.2，粒径为0.05～1μm；所述石墨基体的颗粒粒径为0.1～3μm。


3.根据权利要求1所述的氧化亚硅-石墨复合负极材料，其特征在于：所述氧化亚硅-石墨复合负极材料中氧化亚硅基体的质量分数为5％～90％，石墨基体的质量分数为10％～95％，无定形碳的质量分数为1％～10％。


4.一种氧化亚硅-石墨复合负极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)将氧化亚硅基体与无水乙醇混合均匀并进行球磨处理，至中值粒径为0.05～1μm，得到氧化亚硅浆料1，所述氧化亚硅基体为纳米或者亚微米SiOx颗粒，其中0.8≤x≤1.2；
2)将石墨基体与无水乙醇混合均匀并进行球磨处理至中值粒径为0.1～3μm，得到石墨浆料2；
3)将氧化亚硅浆料1、石墨浆料2、沥青、异丙醇铝和其他有机碳源在球磨罐中球磨混合0.5～10h后得到浆料...

【专利技术属性】
技术研发人员：马倩倩，徐宁，吕菲，宋英杰，伏萍萍，
申请(专利权)人：天津巴莫科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：天津;12