一种硅氧锂负极材料的制备方法技术

技术编号:24860368 阅读:73 留言:0更新日期:2020-07-10 19:11
一种硅氧锂负极材料的制备方法,涉及电池技术领域,本发明专利技术为一步法合成硅氧锂化合物,相对于现有方法工艺简单,合成成本低廉,同时可以通过合成过程中条件的控制,可控制备硅氧锂化合物,在合成过程中,避免了强活性金属锂的反应,降低了制造成本,可以低成本大规模制备高性能硅氧锂化合物,得到的材料电化学性能良好,适合大范围的推广和应用。

【技术实现步骤摘要】
一种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,具体涉及一种硅氧锂负极材料的制备方法。
技术介绍
已知的,随着1991年Sony公司专利技术锂离子电池以来,到目前为止,锂离子电池已经被广泛应用于储能领域,例如消费电子类和电动汽车。但是现有锂离子电池的能量密度已经无法满足终端用户对现有材料体系的要求,因此需要开发高能量密度正负极材料,而硅负极作为新一代负极材料,能显著提升电芯的能量密度。与传统石墨负极相比,硅具有超高的理论比容量(4200mAh/g)和较低的脱锂电位(<0.5V),且硅的电压平台略高于石墨,在充电时难引起表面析锂,安全性能更好。硅成为锂离子电池碳基负极升级换代的富有潜力的选择之一。但硅作为锂离子电池负极材料也有缺点。硅是半导体材料,自身的电导率较低。在电化学循环过程中,锂离子的嵌入和脱出会使材料体积发生300%以上的膨胀与收缩,产生的机械作用力会使材料逐渐粉化,造成结构坍塌,最终导致电极活性物质与集流体脱离,丧失电接触,导致电池循环性能大大降低。此外,由于这种体积效应本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种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,首先将硅粉和二氧化硅按比例混合后压制成块状混合物;/n第二步、将上步得到的块状混合物和金属锂分别放置在加热装置腔体中两个不同的加热区,然后对密闭的腔体进行抽真空,在真空状态将两个加热区的温度分别加热到1200~1500℃,此时分别得到硅和二氧化碳硅的混合气体及金属锂蒸汽;/n第三步、将硅和二氧化碳硅的混合气体及金属锂蒸汽冷凝后得到三种物质的混合物;/n第四步、将上步获得的混合物进行粉碎,得到微米级或纳米级的粉体前驱体;/n第五步、采用液相或气相的方式对上步获得的粉体前驱体进行碳包覆即可得到所述的硅氧锂负极材料...

【技术特征摘要】
1.一种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,首先将硅粉和二氧化硅按比例混合后压制成块状混合物;
第二步、将上步得到的块状混合物和金属锂分别放置在加热装置腔体中两个不同的加热区,然后对密闭的腔体进行抽真空,在真空状态将两个加热区的温度分别加热到1200~1500℃,此时分别得到硅和二氧化碳硅的混合气体及金属锂蒸汽;
第三步、将硅和二氧化碳硅的混合气体及金属锂蒸汽冷凝后得到三种物质的混合物;
第四步、将上步获得的混合物进行粉碎,得到微米级或纳米级的粉体前驱体;
第五步、采用液相或气相的方式对上步获得的粉体前驱体进行碳包覆即可得到所述的硅氧锂负极材料。


2.根据权利要求1所述的硅氧锂负极材料的制备方法,其特征是:所述第一步中硅粉和二氧化硅的混合摩尔比为0.5~2.0。


3.根据权利要求1所述的硅氧锂负极材料的制备方法,其特征是:所述第一步中硅粉为微米硅粉。


4.根据权利要求1所述的硅氧锂负极材料的制备方法,其特征是:所述第一步中二氧化硅为纳米二氧化硅。


5.根据权利要求1所述的硅氧锂负极材料的制备...

【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

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