一种用于锂离子电池的氧化硅基负极材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种用于锂离子电池的氧化硅基负极活性材料及其制备方法，属于锂电池技术领域。该材料为C‑SiOx‑M(0<x<2)复合材料，其中，M为Al、Ga、Ge、In、Sn、Sb、Bi、Fe、Mn、Co、Sn、Ti、Cu、Ni中的一种或几种，其中，C：SiOx：M的质量比为（2‑5）：（2‑5）：1；本发明专利技术的有益效果为：根据本发明专利技术的氧化硅/金属/碳复合材料制成的负极表现出了高首效、优良的循环稳定性以及倍率性能，同时该复合材料的导电性得到了有效的改善。

【技术实现步骤摘要】
一种用于锂离子电池的氧化硅基负极材料及其制备方法
本专利技术涉及一种用于锂离子电池的氧化硅基负极活性材料及其制备方法，具体而言，本专利技术涉及一种氧化硅/金属（M,M=Al、Ga、Ge、In、Sn、Sb、Bi、Fe、Mn、Co、Sn、Ti、Cu、Ni等）/碳复合负极活性材料、其制备方法，包含该负极活性材料的负极和二次电池。
技术介绍
在当代生活中，我们所用的锂离子电池负极材料绝大多数为碳基负极材料，包括石墨类以及石墨的衍生物。但是这类负极材料的理论比容量只有372mAh/g，这不能满足随着社会发展所需的高性能、容量大锂离子电池的需要。而且碳负极材料的制备过程也比较复杂，因此具有高性能、大容量可商业化和大规模生产的锂离子电池负极材料是我们现在所需要的。在各种负极材料中，硅类负极材料一直都是现在研究的重点，这主要是由于硅的理论比容量达到4200mAh/g，同时硅在地球中的存储量比较大。但是硅基材料都有着一个不可回避的缺点，就是在充放电过程中由于锂离子的嵌入和脱出所造成的大的体积形变（约~300%），而且它本身的导电性也比较低，这些缺点制约着硅基负极本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于锂离子电池的氧化硅基负极材料，其特征在于，该材料为C-SiO

【技术特征摘要】
1.一种用于锂离子电池的氧化硅基负极材料，其特征在于，该材料为C-SiOx-M(0<x<2)复合材料，其中，M为Al、Ga、Ge、In、Sn、Sb、Bi、Fe、Mn、Co、Sn、Ti、Cu、Ni中的一种或几种，其中，C：SiOx：M的质量比为（2-5）：（2-5）：1。


2.根据权利要求1所述的一种用于锂离子电池的氧化硅基负极材料，其特征在于，在该复合负极材料中，金属颗粒均匀镶嵌在碳骨架之上，同时氧化硅颗粒也分散在这些金属复合的碳骨架之间，从而形成了独特的多孔结构。


3.根据权利要求2所述的一种用于锂离子电池的氧化硅基负极材料，其特征在于，所述氧化硅的粒径为5nm-50um。


4.一种用于锂离子电池的氧化硅基负极材料的制备方法：其特征在于，包括如下步骤：
（1）将碳源化合物按0.3-2.0mg/10ml溶于去离子水中，充分溶解后，将氧化硅粉末与碳源化合物按其中硅与碳的质量比为1：0.5至1：2的比例混合均匀得到混合溶液A；
（2）将步骤（1）中得到的混合溶液A进行10-30min的超声处理，使氧化硅粉末均匀分散在混合溶液中，超声完成后立即进行冷冻处理，在-40℃至-60℃条件下冷冻6-8h，冷冻结束后立即进行真空干燥处理50-70h，真空干燥完成后得到前驱体B；
（3）将前驱体B放置于通有氮气、氩气或氢气的一种或多种的混合气体的条件下的管式炉中，升温速率控制在5℃/min由室温升温到500℃，在500℃条件下保持...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁旭丽，赵洪达，梁道伟，
申请(专利权)人：江苏科技大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32