一种高首次效率硅氧锂负极材料的制备方法技术

一种高首次效率硅氧锂负极材料的制备方法，涉及电池技术领域，本发明专利技术利用金属锂熔点低特点，结合喷雾干燥原理，对硅氧材料和锂实施均匀混合，然后在后处理过程中，采用湿法或者固相法，使得金属锂与氧发生反应，形成锂硅酸盐，降低金属锂的活性，进而提升材料的首次效率，本发明专利技术的制备工艺简单、材料性能可控，对材料进行电化学性能表征，电化学性能优越等，适合大范围的推广和应用。

Preparation of lithium silicate anode material with high first efficiency

【技术实现步骤摘要】
一种高首次效率硅氧锂负极材料的制备方法
本专利技术涉及电池
，尤其涉及一种负极材料的制备方法，具体涉及一种高首次效率硅氧锂负极材料的制备方法。
技术介绍
已知的，随着锂离子电池技术的不断发展，高比能锂离子电池的发展已经成为了一股无法阻挡的潮流。为了提高锂离子电池的比能量，需要从锂离子电池结构设计和新材料开发两个方面进行着手，其中在电池结构设计上主要是减轻结构件、铜箔、铝箔等非活性物质的重量，进而增加活性物质的比重，提高锂离子电池的比能量。在新材料开发方面主要是开发容量更高的正负极材料，以及电压更高的正极材料，提高电池的容量和电压，达到提高电池能量密度的目的。有研究表明，硅材料的开发使用能大幅度的提升电池的比能量，因为硅的理论容量是现有石墨材料的十倍以上。为了解决晶体硅材料在充放电过程中体积膨胀大的问题，折中的解决办法就是制备氧化亚硅SiOx材料。相比于晶体硅材料，氧化亚硅材料在嵌锂过程中的体积膨胀大大减小，因此循环性能也得到了极大的提升，但是氧化亚硅也存在着致命的问题——首次效率低，由于氧化亚硅材料在嵌锂的过程中会生成Li2O和L本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高首次效率硅氧锂负极材料的制备方法，其特征是：所述制备方法具体包括如下步骤：/n第一步、首先将适量的微米硅粉和纳米二氧化硅混合后进行压制形成块状混合物；/n第二步、将上步获得的块状混合物放置在加热装置中加热，加热到1000～1500℃时形成硅与二氧化硅的混合气体，在加热装置的冷却端冷凝后得到块状硅氧前驱体；/n第三步、将上步获得的块状硅氧前驱体进行粉碎，得到微米级或纳米级材料，从而得到粉体的前驱体；/n第四步、采用液相或气相的方式对上步获得的前驱体进行碳包覆；/n第五步、将金属锂高温加热，得到金属锂的溶液，在载气为惰性气体的情况下，对液态金属锂进行喷雾粉化后喷在上步获得的前驱体上，喷雾...

【技术特征摘要】
1.一种高首次效率硅氧锂负极材料的制备方法，其特征是：所述制备方法具体包括如下步骤：
第一步、首先将适量的微米硅粉和纳米二氧化硅混合后进行压制形成块状混合物；
第二步、将上步获得的块状混合物放置在加热装置中加热，加热到1000～1500℃时形成硅与二氧化硅的混合气体，在加热装置的冷却端冷凝后得到块状硅氧前驱体；
第三步、将上步获得的块状硅氧前驱体进行粉碎，得到微米级或纳米级材料，从而得到粉体的前驱体；
第四步、采用液相或气相的方式对上步获得的前驱体进行碳包覆；
第五步、将金属锂高温加热，得到金属锂的溶液，在载气为惰性气体的情况下，对液态金属锂进行喷雾粉化后喷在上步获得的前驱体上，喷雾干燥后得到金属锂与硅氧材料的均匀混合物；
第六步、采用高温或者湿法对锂和硅氧混合物进行后处理，得到高首次效率硅氧锂负极材料。


2.根据权利要求1所述的高首次效率硅氧锂负极材料的制备方法，其特征是：所述第一步中微米硅粉和纳米二氧化硅的混合摩尔比为0.5～2.0。


3.根据权利要求1所述的高首次效率硅氧锂负极材料的制备方法，其特征是：所述第二步中加热装置包括喷雾嘴(1)、反应腔体(2)、加热源(3)和加压阀(4)，在所述反应腔体(2)内设有加热源(3)，在加热源(3)的中部设有硅和二氧化硅混合物，在反应腔体(2)的上端设有喷雾嘴(1)，在反应腔体(2)的下部设有加压阀(4)。
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【专利技术属性】
技术研发人员：贺霄飞，王孟光，
申请(专利权)人：洛阳联创锂能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41