硅碳负极材料及其制备方法、应用和制得的锂离子电池技术

本发明专利技术公开了一种硅碳负极材料及其制备方法、应用和制得的锂离子电池。该制备方法包括以下步骤：将混合物在惰性气体的条件下加热后并保持；通入包含氧化性气体的混合气体进行氧化反应，然后在惰性气体的条件下冷却；将所得产物在惰性气体的条件下进行热处理即得硅碳负极材料；混合物包括中值粒径为1～10μm的氧化亚硅与包覆剂；硅碳负极材料的碳含量为1～10wt％。本发明专利技术所得材料表面具有多孔状结构，并具有良好的电解液浸润特性，比表面积小。由本发明专利技术的材料制得的锂离子电池不仅具有容量优势，而且具有良好的嵌锂倍率性能以及低温脱锂、嵌锂性能。本发明专利技术的制备方法的过程简单、原料简单易得、成本低，适于量产。

【技术实现步骤摘要】
硅碳负极材料及其制备方法、应用和制得的锂离子电池
本专利技术涉及锂离子电池领域，具体涉及一种硅碳负极材料及其制备方法、应用和制得的锂离子电池。
技术介绍
随着新能源汽车的推广，逐渐对锂离子电池提出了倍率方面的需求。现有的锂离子电池的石墨类负极材料容量有限(理论362mAh/g)，通过表面包覆改进的倍率性石墨类材料的容量更低(340～350mAh/g)，因此开发高容量、高倍率型的硅负极材料具有迫切的市场需求。中国专利技术专利申请CN105680023B公开了一种高倍率硅基复合材料的制备方法、负极材料和锂电池，所述制备方法包括：将碳原材料按照质量比与第一化合物混合，进行热处理；所述第一化合物为：能与碳反应的化合物；对所述热处理得到的材料进行除杂处理，得到多孔碳；按照质量比在所述多孔碳的内外表面均匀附着硅材料；对所述附着后的材料进行碳包覆处理，得到所述高倍率硅基复合材料；其中，在所述高倍率硅基复合材料中，所述多孔碳所占重量百分比为10％-90％，比表面积为10m2/g-500m2/g；所述硅材料所占重量百分比为1％-60％；所述碳包覆层所占重本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种硅碳负极材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：/n(1)将混合物在惰性气氛的条件下加热后并保持；/n(2)通入包含氧化性气体的混合气体进行氧化反应，然后在惰性气氛的条件下冷却；/n(3)将步骤(2)所得产物在惰性气氛的条件下进行热处理即得硅碳负极材料；/n所述混合物包括中值粒径为1～10μm的氧化亚硅与包覆剂；/n所述氧化性气体占所述混合气体的体积比为1～90％；/n所述硅碳负极材料的碳含量为1～10wt％；所述硅碳负极材料的碳含量为所述包覆剂的碳含量与总质量之比，所述总质量为所述包覆剂的碳含量与所述氧化亚硅的质量之和，所述包覆剂的碳含量为所述包覆剂的质量与所述包覆剂的...

【技术特征摘要】
1.一种硅碳负极材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
(1)将混合物在惰性气氛的条件下加热后并保持；
(2)通入包含氧化性气体的混合气体进行氧化反应，然后在惰性气氛的条件下冷却；
(3)将步骤(2)所得产物在惰性气氛的条件下进行热处理即得硅碳负极材料；
所述混合物包括中值粒径为1～10μm的氧化亚硅与包覆剂；
所述氧化性气体占所述混合气体的体积比为1～90％；
所述硅碳负极材料的碳含量为1～10wt％；所述硅碳负极材料的碳含量为所述包覆剂的碳含量与总质量之比，所述总质量为所述包覆剂的碳含量与所述氧化亚硅的质量之和，所述包覆剂的碳含量为所述包覆剂的质量与所述包覆剂的残炭值的乘积。


2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述混合物是在锥形搅拌加热釜中混合均匀的混合物；
和/或，步骤(1)中，所述加热的速率为1～10℃/min，优选5℃/min；
和/或，步骤(1)中，所述加热后的温度为200～500℃，优选400℃或500℃；
和/或，步骤(1)中，所述保持的时间为2～6小时，优选2小时或6小时。


3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述氧化性气体为二氧化碳、二氧化氮和氧气中的一种或多种；
和/或，步骤(2)中，所述混合气体的流速为5～100sccm，优选100sccm；
和/或，步骤(2)中，所述混合气体还包括惰性气氛，所述混合气体中的惰性气氛优选氮气和/或氩气；
和/或，步骤(2)中，所述氧化性气体占所述混合气体的体积含量为5～50％，优选30％或50％；
和/或，步骤(2)中，所述混合气体通入的时间为2～10小时，优选2或6小时。


4.如权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：马飞，沈龙，丁晓阳，
申请(专利权)人：上海杉杉科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31