一种包覆型硅基材料及其制备方法技术

技术编号:23607538 阅读:36 留言:0更新日期:2020-03-28 07:59
一种Li

A coated silicon-based material and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种包覆型硅基材料及其制备方法
本专利技术涉及锂离子电池领域,尤其涉及一种包覆型硅基材料及其制备方法。
技术介绍
硅材料具有4200mAh/g的比容量,十倍于石墨负极材料,因此硅基材料成为高比能量密度锂离子电池负极材料最有前景的备选材料之一。但硅材料300%的体积膨胀使其在充放电过程中粉化、脱落,从而导致硅材料非常差的不可逆容量损失和严重的循环寿命衰降。在硅材料的开发过程中,研究人员通过制备纳米硅线、多孔硅、壳核结构、合成硅-金属材料等技术手段能够有效提升材料的循环寿命。目前,将硅材料和碳材料进行复合后再包覆成为了本领域常用的技术。常见的硅基复合材料采用“core-shell”结构,以球形人造或者天然石墨为基底,在石墨表面附着Si纳米颗粒,再在其外表包覆一层无定形碳。但是由于包覆的无定型碳层具有不可逆吸锂特性,因此引入了首次库伦效率降低的缺点;此外碳包覆层,硅基负极材料在充放电循环中始终存在体积变化过大、循环性能差、首次库仑效率低等问题。研究者们试图采用其他包覆材料来替代碳层,CN108682796A中采用合金作为包覆层,CN1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种包覆型硅基材料,其特征在于:所述包覆型硅基材料的内核为硅基颗粒,硅基颗粒表面包覆纳米薄膜,所述纳米薄膜为Li

【技术特征摘要】
1.一种包覆型硅基材料,其特征在于:所述包覆型硅基材料的内核为硅基颗粒,硅基颗粒表面包覆纳米薄膜,所述纳米薄膜为LixZryOz。


2.根据权利要求1所述的包覆型硅基材料,其特征在于:所述LixZryOz为Li2+δZrO3、Li6+3δZr2O7、Li8+δZrO6中的一种或多种的组合,其中δ=0~0.1。


3.根据权利要求1所述的包覆型硅基材料,其特征在于:所述LixZryOz由Li2+δZrO3和Li8+δZrO6组成,其中以摩尔比计,Li2+δZrO3:Li8+δZrO6=1:0.5~2,δ=0~0.1。


4.根据权利要求1所述的包覆型硅基材料,其特征在于:所述LixZryOz由Li2+δZrO3和Li6+3δZr2O7组成,其中以摩尔比计,Li2+δZrO3:Li6+3δZr2O7=1:0.1~1,δ=0~0.1。


5.根据权利要求1所述的包覆型硅基材料,其特征在于:所述硅基颗粒为石墨和硅材料的复合材料,其中硅材料为单质硅(Si)和/或氧化亚硅(SiO)。


6.一种包覆型硅基材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
1)根据化学式LixZryOz,按照摩尔比称取一定量的氢氧化锂(LiOH)和二氧化锆(ZrO2)粉末混合、研磨后置于高温反应炉进行高温反应生成LixZryOz;
2)将步骤1)中得到的Lix...

【专利技术属性】
技术研发人员:伏萍萍徐宁宋英杰马倩倩吕菲
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

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