含预锂化硅烯材料的锂电池负极材料及制备方法和锂电池技术

本发明专利技术实施例涉及一种含预锂化硅烯材料的锂电池负极材料及制备方法和锂电池，负极材料具有核壳结构，内核为预锂化硅烯材料与碳颗粒的混合物，外壳为一层或多层的含碳层；内核占负极材料的质量比为[80％，99％]；内核中预锂化硅烯材料占内核的质量比为[10％，90％]；外壳占负极材料的质量比为[1％，20％]；预锂化硅烯材料为片状结构，物相包含纳米硅和/或氧化硅、以及硅酸锂；其中硅酸锂为Li

【技术实现步骤摘要】
含预锂化硅烯材料的锂电池负极材料及制备方法和锂电池
本专利技术涉及电池
，尤其涉及一种含预锂化硅烯材料的锂电池负极材料及制备方法和锂电池。
技术介绍
21世纪以来，全球气候变暖，导致两极冰川溶化、海平面上升，全球自然生态系统平衡遭受破坏，其最主要的原因就是温室气体的大量排放。能源行业是最主要的温室气体排放源之一，开发绿色清洁能源是当前的重中之重。锂离子电池是一种二次电池，体积小、能量密度高，生产制造及使用过程中绿色环保，被业内广泛接受。目前市场普遍使用的锂离子电池负极材料主要为石墨负极材料，理论容量372mAh/g，但相较于市场上高能量密度的需求仍显不足。硅负极理论容量4200mAh/g，远高于石墨，但其在脱嵌锂过程中的体积膨胀问题一直是一个难题。专利申请CN201810064192.0提出一种硅烯/碳负复合极材料及其制备方法，该复合负极材料的制备方法包括：将硅烯、导电粒子和碳源在溶剂中混合进行喷雾干燥，最后在非氧化性气氛中进行碳化处理得到硅烯/碳复合负极材料。该方法工艺简单，但其颗粒表面不可避免存在硅烯，充放电过本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含预锂化硅烯材料的锂电池负极材料，其特征在于，所述负极材料具有核壳结构，包括内核和外壳；/n其中，所述负极材料的内核为预锂化硅烯材料与碳颗粒的混合物，所述外壳为一层或多层的含碳层；其中，所述预锂化硅烯材料具体为：预锂化的氧化硅烯和/或预锂化的硅烯；/n所述内核占所述负极材料的质量比为[80％，99％]；所述内核中所述预锂化硅烯材料占所述内核的质量比为[10％，90％]；所述外壳占所述负极材料的质量比为[1％，20％]；/n所述预锂化硅烯材料为片状结构，物相包含纳米硅和/或氧化硅、以及硅酸锂；其中硅酸锂为Li

【技术特征摘要】
1.一种含预锂化硅烯材料的锂电池负极材料，其特征在于，所述负极材料具有核壳结构，包括内核和外壳；
其中，所述负极材料的内核为预锂化硅烯材料与碳颗粒的混合物，所述外壳为一层或多层的含碳层；其中，所述预锂化硅烯材料具体为：预锂化的氧化硅烯和/或预锂化的硅烯；
所述内核占所述负极材料的质量比为[80％，99％]；所述内核中所述预锂化硅烯材料占所述内核的质量比为[10％，90％]；所述外壳占所述负极材料的质量比为[1％，20％]；
所述预锂化硅烯材料为片状结构，物相包含纳米硅和/或氧化硅、以及硅酸锂；其中硅酸锂为Li4SiO4、Li2Si2O5、Li2SiO3中的一种或多种。


2.根据权利要求1所述的负极材料，其特征在于，使用Cu-Ka射线对所述负极材料进行X射线衍射的测定，分别在2θ为18.906°、26.920°、33.079°、38.438°处存在硅酸锂Li2SiO3结晶体特征峰，和/或在2θ为22.228°、22.594°、33.919°处存在硅酸锂Li4SiO4结晶体特征峰，和/或在2θ为28.501°、47.405°、56.247°处存在硅酸锂Li2Si2O5的结晶体特征峰。


3.根据权利要求1所述的负极材料，其特征在于，所述预锂化硅烯材料的厚度为1～500nm，长度50nm～10um；
所述碳颗粒的中值粒径为1～10um，所述碳颗粒具体为天然石墨、人造石墨、中间相碳微球、软碳、硬碳中的一种或多种；
所述含碳层的厚度为10nm～1um。


4.根据权利要求1所述的负极材料，其特征在于，所述负极材料的中值粒径为1～30um，比表面积BET为0.5～10m2/g，质量比容量为400～2000mAh/g。


5.一种上述权利要求1-4任一所述的含预锂化硅烯材料的锂电池负极材...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱静，刘柏男，罗飞，
申请(专利权)人：溧阳天目先导电池材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32