复合电极材料及其制备方法与应用技术

本发明专利技术提供了一种复合电极材料及其制备方法和应用。所述复合电极材料包括线性密度结构基本单元，所述线性密度结构基本单元为多孔结构，且包括含第一电极材料的第一电极材料层和含第二电极材料的第二电极材料层以及形成于所述第一电极材料膜层和第二电极材料膜层之间的过渡层。所述复合电极材料保持了锂离子嵌入/脱出过程中的结构稳定性，而且电化学性能优异。其制备方法效保证生长的所述复合电极材料的化学性能稳定，赋予所述复合电极材料大倍率性能良好，安全性能良好，效率高。

Composite electrode material and its preparation and Application

【技术实现步骤摘要】
复合电极材料及其制备方法与应用
本专利技术属于化学电源
，尤其涉及一种复合电极材料及其制备方法与应用。
技术介绍
锂离子电池由于工作电压高、体积小、质量轻、能量高、无记忆效应、无污染、自放电小、循环寿命长，是21世纪发展的理想能源，目前开发的大容量锂离子电池已在电动汽车中开始试用，预计将成为21世纪电动汽车的主动能力电源之一，并将在人造卫星、航空航天和储能方面得到应用。但受制于常规正负极活性物质的比容量，目前商业化的锂离子电池很难满足更高能量密度的需求，因此，开发高能量密度的电极材料是锂离子电池的一个重要应用研究方向。钛酸锂材料具有安全性好、结构稳定、锂离子迁移率高、循环可逆性好等优点，已成为锂离子电池发展和应用中极具前景的负极材料。但由于钛酸锂材料能量密度较低的缺点限制了其大规模应用。硅材料具有放电比容量大、脱嵌锂电位低的优点，但硅材料嵌锂以后体积膨胀较大，在循环过程中容量衰减较快。在以往的“固态非晶化理论”研究中表面无定形锂化硅在锂离子在插入期间占有优势，最高可达0.05V，随后当电池电位降至较低值(电压<0.05V)时本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合电极材料，其特征在于：其包括线性密度结构基本单元，所述线性密度结构基本单元为多孔结构，且包括含第一电极材料的第一电极材料层和含第二电极材料的第二电极材料层以及形成于所述第一电极材料膜层和第二电极材料膜层之间的过渡层；所述过渡层中含有所述第一电极材料和所述第二电极材料，沿所述第一电极材料膜层至所述第二电极材料膜层的方向，所述第一电极材料的质量含量递减，所述第二电极材料的质量含量递增；且由所述第一电极材料层至所述过渡层和由所述第二电极材料层至所述过渡层方向，所述线性密度结构基本单元的密度呈现梯度变化。/n

【技术特征摘要】
1.一种复合电极材料，其特征在于：其包括线性密度结构基本单元，所述线性密度结构基本单元为多孔结构，且包括含第一电极材料的第一电极材料层和含第二电极材料的第二电极材料层以及形成于所述第一电极材料膜层和第二电极材料膜层之间的过渡层；所述过渡层中含有所述第一电极材料和所述第二电极材料，沿所述第一电极材料膜层至所述第二电极材料膜层的方向，所述第一电极材料的质量含量递减，所述第二电极材料的质量含量递增；且由所述第一电极材料层至所述过渡层和由所述第二电极材料层至所述过渡层方向，所述线性密度结构基本单元的密度呈现梯度变化。


2.如权利要求1所述的复合电极材料，其特征在于：在所述复合电极材料中，相邻所述线性密度结构基本单元在二维方向同向或/和反向分布；或/和相邻所述线性密度结构基本单元在三维方向同向或/和反向堆积。


3.如权利要求1所述的复合电极材料，其特征在于：所述复合电极材料的总厚度为0.1-10μm。


4.如权利要求1所述的复合电极材料，其特征在于：所述第一电极材料由包括钛酸锂、二氧化钛、锰酸锂、氧化锂中的至少一种经气相沉积形成；所述第二电极材料由包括锡、硅、锗、铝、锑至少一种或/和锡、硅、锗、铝、锑至少一种的氧化物经气相沉积形成。


5.一种复合电极材料的制备方法，包括如下步骤：
将用于沉积形成第一电极材料的第一靶材和用于沉积形成第二电极材...

【专利技术属性】
技术研发人员：王参，俞兆喆，
申请(专利权)人：桂林电子科技大学，
类型：发明
国别省市：广西;45