一种高首效硅碳负极材料及其制备方法、锂离子电池技术

本发明专利技术公开了一种高首效硅碳负极材料及其制备方法、锂离子电池，涉及锂离子电池技术领域，硅碳负极材料的制备方法包括步骤S1备料、S2混合、S3烧结，所述S1备料包括S1.1硅料制备和S1.2碳料制备，所述S1.1硅料制备的具体过程如下：将硅粉、氧化亚硅粉和还原剂混合，并进行砂磨、烘干，得到硅料，所述硅粉占硅粉和氧化亚硅粉总质量20‑50wt%，所述还原剂为水溶性有机物且占硅粉和氧化亚硅粉总质量的10‑20wt%。还原剂起到抑制二氧化硅生成的作用，提高负极材料的首次充放电效率，且还原剂在S3烧结过程中也可作为碳源的一部分进行包覆，提高一定优势的电化学性能，且会和硅表面反应，减小硅的比表面积，从而提高首效。

【技术实现步骤摘要】
一种高首效硅碳负极材料及其制备方法、锂离子电池
本专利技术涉及锂离子电池
，特别涉及一种高首效硅碳负极材料及其制备方法、锂离子电池。
技术介绍
在绿色化学电源领域，相对于传统的铅酸电池、锌锰电池、镍镉电池、镍氢电池而言，锂离子电池因其具有能量密度高、循环寿命长、环境友好等优点，是目前新能源汽车的主要动力电池之一。锂离子电池主要由正极材料、负极材料、电解液、隔膜、外壳组成，其中负极材料是锂电池储存锂的主体，使锂离子在充放电过程中嵌入与脱出。硅理论嵌锂容量高达4200mAh/g，且来源广泛、成本低，是目前认为最有望取代石墨成为下一代高能量密度锂离子电池负极材料。然而，它本身也存在着诸多问题：1、硅颗粒在脱嵌理时由于体积膨胀和收缩而导致的颗粒粉化、脱落以及电化学性能失效；2、硅颗粒表面固体电解质层(SEI)持续生长，导致对电解液以及来自正极的锂源的不可逆消耗等，这使得以硅作为负极制备的电池循环性差，首次效率低下。因此要想将硅应用在电池中，首要问题是解决体积膨胀问题，并提高其导电性。目前为止，对于硅基材料的改性方法很多，常见的有纳本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高首效硅碳负极材料的制备方法，包括步骤S1备料、S2混合、S3烧结，所述S1备料包括S1.1硅料制备和S1.2碳料制备，其特征在于：所述S1.1硅料制备的具体过程如下：将硅粉、氧化亚硅粉和还原剂混合，并进行砂磨、烘干，得到硅料，所述硅粉占硅粉和氧化亚硅粉总质量20-50wt%，所述还原剂为水溶性有机物且占硅粉和氧化亚硅粉总质量的10-20wt%。/n

【技术特征摘要】
1.一种高首效硅碳负极材料的制备方法，包括步骤S1备料、S2混合、S3烧结，所述S1备料包括S1.1硅料制备和S1.2碳料制备，其特征在于：所述S1.1硅料制备的具体过程如下：将硅粉、氧化亚硅粉和还原剂混合，并进行砂磨、烘干，得到硅料，所述硅粉占硅粉和氧化亚硅粉总质量20-50wt%，所述还原剂为水溶性有机物且占硅粉和氧化亚硅粉总质量的10-20wt%。


2.根据权利要求1所述的一种高首效硅碳负极材料的制备方法，其特征在于：所述还原剂为柠檬酸和抗坏血酸中的一种或两种。


3.根据权利要求1所述的一种高首效硅碳负极材料的制备方法，其特征在于：所述S1.1硅料制备中，砂磨至50-300nm。


4.根据权利要求1所述的一种高首效硅碳负极材料的制备方法，其特征在于：所述S1.2碳料制备的具体过程如下：将水、酒精、碳源混合，以2500-3500r/min的转速均匀搅拌1-4h，得到碳料，碳源占水质量的5-20wt%，碳源占酒精质量的10-50wt%。

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【专利技术属性】
技术研发人员：孙宇星，吴清国，
申请(专利权)人：浙江金鹰新能源技术开发有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33