【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
开发和研究新型高容量动力电池负极材料可以解决目前电动汽车(EV)续航里程的短板，有利于新能源汽车的进一步推广。氧化亚硅材料中含有硅氧化合物，嵌锂过程中生成的Li4SiO4可以作为缓冲物质，因而一般认为其作为负极材料的循环特性优于纯硅。但也是由于硅氧化合物与锂离子的反应消耗了部分正极的锂，因而首次充放电效率(即首次库伦效率)较低是其短板。中国专利技术专利申请CN103022446A，公布了一种由氧化硅、多孔石墨、金属还原剂为原料，通过金属与氧化硅反应生成硅，从而提升材料首次充放电效率的方法。但由于其核心机理是借助于硅氧化合物与金属还原剂的反应而调整材料结构，金属粉难以与材料获得均匀接触，所生成的硅颗粒尺寸较大；合成过程中加入了大量有机碳源，还原反应的程度、经反应后物相组成及硅的分布均匀性都难以控制，所述制备方法得到的材料并未实质性解决硅材料导电性差的缺陷，因而难以直接...
【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)在氮气气氛下，将混合物进行热处理、破碎处理后得中值粒径为1～10μm的颗粒；所述混合物包括氧化亚硅和铝粉，所述氧化亚硅与铝粉的中值粒径比值为0.2～80，所述铝粉占混合物的重量百分比为1～20％；/n(2)将气态碳源与步骤(1)中所得颗粒进行气相沉积反应，冷却即得硅碳负极材料；/n所述硅碳负极材料的碳含量为0.5～10wt％，所述硅碳负极材料的碳含量为所述气态碳源的碳含量与总质量之比，所述总质量为所述气态碳源的碳含量与所述步骤(1)中所得颗粒的质量之和，所述气态碳源的碳含量为气态碳源的分子量、所...
【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)在氮气气氛下，将混合物进行热处理、破碎处理后得中值粒径为1～10μm的颗粒；所述混合物包括氧化亚硅和铝粉，所述氧化亚硅与铝粉的中值粒径比值为0.2～80，所述铝粉占混合物的重量百分比为1～20％；
(2)将气态碳源与步骤(1)中所得颗粒进行气相沉积反应，冷却即得硅碳负极材料；
所述硅碳负极材料的碳含量为0.5～10wt％，所述硅碳负极材料的碳含量为所述气态碳源的碳含量与总质量之比，所述总质量为所述气态碳源的碳含量与所述步骤(1)中所得颗粒的质量之和，所述气态碳源的碳含量为气态碳源的分子量、所述气态碳源的流量、所述气相沉积反应的时间与所述气态碳源的残炭值的乘积。
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述氮气气氛的流速为1～100sccm，优选30sccm；
和/或，步骤(1)中，所述氮气气氛还包括不影响所述热处理的其他气体，所述其他气体优选为稀有气体，所述稀有气体优选氩气；
和/或，步骤(1)中，所述热处理的温度为400～900℃，优选700℃或800℃；
和/或，步骤(1)中，所述热处理的时间为2～24小时，优选10或20小时；
和/或，步骤(1)中，所述热处理在气氛炉中进行，所述气氛驴优选立式箱式炉或卧式箱式炉；
和/或，步骤(1)中，所述热处理的过程中氧含量小于20ppm；
和/或，步骤(1)中，所述热处理之前还包括升温的步骤，所述升温的速率优选1～10℃/min，更优选5℃/min；
和/或，步骤(1)中，所选破碎的方式为气流破碎和/或球磨破碎；
和/或，步骤(1)中，所述颗粒的中值粒径为2～5μm，优选2μm或5μm。
3.如权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述氧化亚硅与铝粉的中值粒径比值为2.5～80，优选2.5～40，更优选4～20，更优选4或20；
和/或，步骤(1)中，所述铝粉占混合物的重量百分比为1～5％，优选1％、2％、3％或5％；
和/或，步骤(1)中，所述氧化亚硅的中值粒径为1～10μm，优选3～10μm，更优选4μm；
和/或，步骤(1)中，所述铝粉的中值粒径为0.2～5μm，优选0.2～3μm，更优选1或0.2μm；
和/或，步骤(1)中，所述氧化亚硅的纯度大于9...
【专利技术属性】
技术研发人员：马飞，吴玉虎，魏良勤，沈龙，
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
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。