一种硅基复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种硅基复合材料及其制备方法。本发明专利技术提供的硅基复合材料，包括：硅基基体，包覆在所述硅基基体表面的快离子导体层，和包覆在所述快离子导体层表面的碳层；所述快离子导体层的快离子导体为LiAlSi

【技术实现步骤摘要】
一种硅基复合材料及其制备方法
本专利技术涉及锂离子电池负极材料
，特别涉及一种硅基复合材料及其制备方法。
技术介绍
过去20年里，锂离子电池已经在便携式电子设备市场占据主要地位，在电动汽车行业也取得巨大进步。石墨作为锂离子电池最多使用的负极材料，其理论容量为372mAh/g，能量密度在150Wh/kg以下，远不满足能量密度350Wh/kg的要求，因此，新型锂离子电池负极材料的研究迫在眉睫。硅负极材料由于理论容量高达3590mAh/g，工作平台电压高，环境友好并且储量丰富，被认为最具有希望取代石墨，在未来负极材料市场上将占据主要地位。但是，在硅负极的实际使用过程中，也存在着较多的挑战，在硅负极充放电过程中，体积膨胀高达300％，造成硅材料的粉化以及SEI膜的破裂再生，使得硅负极材料容量快速下降，首次库伦效率低，同时，在市场应用方面，对于快充快放性能也有着更高的要求。为解决上述问题，大量研究者通过各种方法改善膨胀，提高材料的循环稳定性和倍率性能。主要技术手段包括两类：一是直接对硅材料进行结构设计，包括：薄膜、纳米线、纳米棒等实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种硅基复合材料，其特征在于，包括：/n硅基基体，/n包覆在所述硅基基体表面的快离子导体层，/n和包覆在所述快离子导体层表面的碳层；/n所述快离子导体层的快离子导体为LiAlSi

【技术特征摘要】
1.一种硅基复合材料，其特征在于，包括：
硅基基体，
包覆在所述硅基基体表面的快离子导体层，
和包覆在所述快离子导体层表面的碳层；
所述快离子导体层的快离子导体为LiAlSixOy，其中，x≥1，y≥1。


2.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述硅基基体为SiOz，其中，0.6≤z≤1.6。


3.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述快离子导体选自LiAlSiO4、LiAlSi2O6和LiAlSi3O8中的一种或几种。


4.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述硅基基体与快离子导体层的质量比为1∶(0.01～10)；
所述硅基基体与碳层的质量比为1∶(0.001～0.5)。


5.一种权利要求1～4中任一项所述的硅基复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
a)将铝盐化合物、锂盐化合物和二氧化硅溶于溶剂中后烧结，得到快离子包覆剂；
b)将硅基基体与所述快离子包覆剂混合，得到前驱体粉末；
c)将所述前驱体粉末、碳源和液相包覆剂混合，烧结，得到硅基复合材料。

【专利技术属性】
技术研发人员：查晓娟，刘兆平，季晶晶，王益，郎庆安，
申请(专利权)人：中国科学院宁波材料技术与工程研究所，宁波富理电池材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33