一种硅氧改性负极复合材料、制备方法及电池技术

本发明专利技术提供了一种硅氧改性负极复合材料的制备方法，利用高能球磨法，使得氧化亚硅和镁粉发生原位反应，再与石墨球磨均匀混合，制备多组元Si‑MgO‑G硅负极复合材料；同时采用固相‑液相结合方法制备“果冻状”悬浮物料，经过上述制备方法制备的硅负极复合材料的混合液，颗粒分散均匀；经高温煅烧后，制得的碳包覆核壳结构(Si‑MgO‑G)@C硅负极复合材料，其碳层包覆的较为均匀。上述制备方法环保经济，适于工业推广，且通过对所制得的碳包覆核壳结构(Si‑MgO‑G)@C硅负极复合材料组装成半电池进行容量循环测试，其长循环性能较为平稳。

A composite material of negative electrode modified by silicon and oxygen, preparation method and battery

【技术实现步骤摘要】
一种硅氧改性负极复合材料、制备方法及电池
本专利技术涉及储能电池材料领域，具体涉及一种硅氧改性负极复合材料、制备方法及电池。
技术介绍
由于传统的化石燃料的短缺和较低的利用率，部分的使用场景已被质量轻、能量密度高的锂离子电池替代，随着时代的需求飞速发展，锂离子电池的能量密度以每年7％～10％的速率提升，我国发布了动力电池能量密度硬性指标，根据《节能与新能源汽车技术路线图》，要满足2020年高能量密度锂离子二次电池300Wh/kg以上的需求，2025年纯电动汽车动力电池的能量密度目标为350Wh/kg。为满足新一代能源需求，开发新型锂电负极技术迫在眉睫。因此，发展具有高容量和高安全的新型负极材料已经成为锂离子电池负极材料研究的热点和方向。现有技术中，锂离子电池负极材料多以硅为基体，然而硅本身的导电率较低，仅为6.7×10-4S·cm-1，因此通常需要采用硅基复合材料来作为负极。但是硅基负极在脱嵌锂过程中存在严重的体积膨胀(400％左右)，锂离子的反复嵌入脱出产生的应力容易引起硅颗粒的机械粉化，颗粒之间失去电接触甚至从集流体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种硅氧改性负极复合材料的制备方法，其特征在于：/n用高能球磨的方式获得Si-MgO-G硅负极复合材料；/n用含胶溶液搅拌混合Si-MgO-G硅负极复合材料和碳源粉末再干燥煅烧的方式获得(Si-MgO-G)@C硅负极复合材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种硅氧改性负极复合材料的制备方法，其特征在于：
用高能球磨的方式获得Si-MgO-G硅负极复合材料；
用含胶溶液搅拌混合Si-MgO-G硅负极复合材料和碳源粉末再干燥煅烧的方式获得(Si-MgO-G)@C硅负极复合材料。


2.根据权利要求1所述的硅氧改性负极复合材料的制备方法，其特征在于：
所述Si-MgO-G硅负极复合材料的制备过程如下：
对微米级SiO进行球磨，球磨速度300rpm～700rpm，球磨时间1h～5h；
取球磨后的SiO和镁粉，以摩尔质量比为(0.9～1.1):1的比例进行混合球磨，球料比为(20～40)：1，球磨速度300rpm～700rpm，球磨时间2h～15h；
加入石墨进行混合球磨，其中石墨占SiO、镁粉、石墨所组成的整体粉料的质量份数15％～30％，该过程采用氩气保护，球料比为(20～40)：1，球磨速度300rpm～700rpm，球磨时间1h～5h。


3.根据权利要求2所述的硅氧改性负极复合材料的制备方法，其特征在于：
所述(Si-MgO-G)@C硅负极复合材料的制备过程如下：
取上述整体粉料的质量份数为15％～30％的碳源粉末加入含胶溶液中并搅拌均匀；
将Si-MgO-G硅负极复合材料加入上述溶液中并搅拌均匀；
将上述溶液进行烘干获得粉末；
将粉末进行煅烧，煅烧温度600℃～800℃，煅烧时间2h～4...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁波，宋广生，
申请(专利权)人：南京径祥新材料科技有限公司，安徽工业大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32