一种多元梯度复合高首效锂电池负极材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种多元梯度复合高首效锂电池负极材料及其制备方法，所述负极材料为多层核壳结构，包括内核、缓冲层和外层；其中，所述负极材料的内核和缓冲层为硅氧化合物，所述外层为碳包覆层；所述内核和所述缓冲层中还含有锂盐和镁盐，所述镁盐浓度自内核至缓冲层递增，形成梯度分布。所述负极材料核体中锂盐偏多，可大量消耗活性氧，有效提高材料首次库伦效率，同时提高材料导离子能力；而缓冲层中镁硅酸盐偏多，进一步提高材料首次充放电效率，同时镁硅酸盐形成高强度的防护层，加强了材料结构稳定性，提高材料循环性能。

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

【技术实现步骤摘要】
一种多元梯度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
，尤其涉及一种多元梯度复合高首效锂电池负极材料及其制备方法。
技术介绍
硅材料具有与石墨相似的压电特性、同时具有高的储锂比容量而得到广泛研究。目前，硅基材料主要研究和应用形式包括纯Si、氧化亚硅、硅碳和硅合金。相对而言，氧化亚硅和硅碳更为成熟且应用更为广泛。但氧化亚硅在首次嵌锂过程中会生成氧化锂和硅酸锂等不可逆产物，导致首次库伦效率低。为解决上述问题，研究人员通过热掺杂法对氧化亚硅材料进行预锂化改性处理，大大提高了首次库伦效率，但掺锂改性条件苛刻、生产成本高，且掺锂后浆料存在不稳定等问题。也有人通过均相气相反应合成Mg掺杂改性的氧化硅材料，一定程度上提高了首次库伦效率，但Mg和氧化亚硅反应快，导致氧化亚硅迅速歧化成Si和SiO2，Si晶体快速增长，造成循环寿命降低，且首次库伦效率并未达到使用要求。
技术实现思路
为克服现有技术存在的缺陷，本专利技术提供了一种多元梯度复合高首效的锂电池负极材料及其制备方法。本专利技术的目的是通过以下技术方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多元梯度复合高首效锂电池负极材料，其特征在于，所述负极材料为多层核壳结构，包括内核、缓冲层和外层；/n其中，所述负极材料的内核和缓冲层为硅氧化合物，所述外层为碳包覆层；/n所述内核和所述缓冲层中还含有锂盐和镁盐。/n

【技术特征摘要】
1.一种多元梯度复合高首效锂电池负极材料，其特征在于，所述负极材料为多层核壳结构，包括内核、缓冲层和外层；
其中，所述负极材料的内核和缓冲层为硅氧化合物，所述外层为碳包覆层；
所述内核和所述缓冲层中还含有锂盐和镁盐。


2.根据权利要求1所述的一种多元梯度复合高首效锂电池负极材料，其特征在于，所述镁盐浓度自内核至缓冲层递增。


3.根据权利要求1所述的一种多元梯度复合高首效锂电池负极材料，其特征在于，在所述内核中，所述锂盐和镁盐的摩尔比为1:1~70:1；在所述缓冲层中，所述锂盐和镁盐的摩尔比为1:1~0.5:1。


4.根据权利要求1所述的一种多元梯度复合高首效锂电池负极材料，其特征在于，以负极材料的总质量为100%计，其中所述锂盐和镁盐的质量百分含量为3~83%。


5.根据权利要求1所述的一种多元梯度复合高首效锂电池负极材料，其特征在于，所述硅氧化合物通式为SiOx，其中，0<x<2。


6.根据权利要求1所述的一种多元梯度复合高首效锂电池负极材料，其特征在于，所述碳包覆层的碳...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡盼，汤志龙，刘江平，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