一种多元复合高首效锂电池负极材料及其制备方法技术

技术编号:24691271 阅读:43 留言:0更新日期:2020-06-27 10:24
本发明专利技术涉及一种多元复合高首效锂电池负极材料及其制备方法,所述负极材料通过Li、Mg共掺杂形成SiO

A multi-component composite anode material for high first efficiency lithium battery and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种多元复合高首效锂电池负极材料及其制备方法
本专利技术涉及锂电池材料领域,具体涉及一种多元复合锂电池负极材料及其制备方法。
技术介绍
硅负极材料因其较高的理论比容量(高温4200mA•h/g,室温3580mA•h/g)、低的脱锂电位(<0.5V)、环境友好、储量丰富、成本较低等优势而被认为是极具潜力的下一代高能量密度锂离子电池负极材料。然而硅自身的电导率较低,且在脱嵌锂过程中体积变化大(约300%),从而易使材料逐渐粉化,造成结构坍塌,最终导致电极活性物质与集流体脱离,丧失电接触,导致电池循环性能大大降低;此外,由于这种体积效应,硅在电解液中难以形成稳定的固体电解质界面(SEI)膜;伴随着电极结构的破坏,在暴露出的硅表面不断形成新的SEI膜,加剧了硅的腐蚀和容量衰减。氧化硅(SiOx)相比硅容量小,但具有相比碳系负极容量(约350mAh/g)高数倍以上的容量(约1500mAh/g),并且具有硅纳米晶体均匀分散在二氧化硅基质的结构,从而相比其它硅系材料,具有更大的应用价值。然而,氧化硅在初始充电期间,锂与氧化硅反应而产生锂氧化物(包括氧本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多元复合高首效锂电池负极材料,包括硅化合物颗粒和包覆在硅化合物颗粒表面的导电层,其特征在于,所述负极材料还包括锂硅酸盐、镁硅酸盐,所述锂硅酸盐中锂原子与所述镁硅酸盐中镁原子的摩尔比为0.01:1~100:1。/n

【技术特征摘要】
1.一种多元复合高首效锂电池负极材料,包括硅化合物颗粒和包覆在硅化合物颗粒表面的导电层,其特征在于,所述负极材料还包括锂硅酸盐、镁硅酸盐,所述锂硅酸盐中锂原子与所述镁硅酸盐中镁原子的摩尔比为0.01:1~100:1。


2.根据权利要求1所述的一种多元复合高首效锂电池负极材料,其特征在于,以硅化合物颗粒和导电层的总质量为100%计,其中锂硅酸盐和镁硅酸盐的质量百分含量为3~83%。


3.根据权利要求1所述的一种多元复合高首效锂电池负极材料,其特征在于,所述硅化合物颗粒化学式为SiOx,其中,0<x<2;所述导电层为碳层。


4.根据权利要求3所述的一种多元复合高首效锂电池负极材料,其特征在于,所述导电层中还含有金属氧化物、非金属氧化物、磷酸盐、氟化物中的一种或多种组合。


5.根据权利要求1所述的一种多元复合高首效锂电池负极材料,其特征在于,所述硅化合物颗粒的粒径为1-20μm,优选为2-10μm。


6.根据权利要求3所述的一种多元复合高首效锂电池负极材料的制备方法,其特征在于,所述碳层的碳包括软碳、硬碳、炭黑、石墨、石墨烯、碳纳米...

【专利技术属性】
技术研发人员:胡盼刘江平肖旦陈青华房冰
申请(专利权)人:兰溪致德新能源材料有限公司
类型:发明
国别省市:浙江;33

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