硅基负极材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种硅基负极材料及其制备方法和应用，其中，硅基负极材料包括：内核、硅酸锂包覆层和碳包覆层，内核包括硅基材料；硅酸锂包覆层包括Li

【技术实现步骤摘要】
硅基负极材料及其制备方法和应用
本专利技术属于电池领域，具体涉及一种硅基负极材料及其制备方法和应用。
技术介绍
硅基负极材料，主要包括单质纳米硅和硅氧化物，它们的优点是资源丰富、比容量高，缺点是充放电过程中体积膨胀巨大，单质硅达300％，硅氧化物稍低些也达到了150％，导致硅基负极材料的循环性能极差，不利于商业化应用。目前，主流的碳包覆手段能有效改善硅基负极材料的循环性能，但无论采取何种碳包覆手段(气相包覆、液相包覆、固相包覆)，其碳的来源都是有机碳源的物理热解，属物理改性范畴，又因碳层的强度有限，在长期循环过程中仍有大概率破损的风险，导致硅基负极材料的循环性能较一般。因此，急需一种特殊的包覆手段以加强硅基负极材料的循环性能。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种硅基负极材料及其制备方法和应用，该硅基负极材料具有较高首效和循环稳定性，并且在锂电池中装载采用该硅基负极材料制备的负极，可以提高锂电池的首效和循环性能。在本专利技术的一个方面本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种硅基负极材料，其特征在于，包括：/n内核，所述内核包括硅基材料；/n硅酸锂包覆层，所述硅酸锂包覆层包括Li

【技术特征摘要】
1.一种硅基负极材料，其特征在于，包括：
内核，所述内核包括硅基材料；
硅酸锂包覆层，所述硅酸锂包覆层包括Li2Si2O5，所述硅酸锂包覆层设在所述内核的外围，所述硅酸锂包覆层上具有孔隙，并且所述硅酸锂包覆层与所述内核之间存在距离；
碳包覆层，所述碳包覆层包覆在所述硅酸锂包覆层上。


2.根据权利要求1所述的硅基负极材料，其特征在于，所述硅基材料包括单质纳米硅和硅氧化物中的至少之一；
任选地，所述单质纳米硅的粒径D50为5～100nm；
任选地，所述硅氧化物的化学式为SiOx，x为0.5～1.5；
任选地，所述硅氧化物的粒径D50为100nm～15μm。


3.根据权利要求1所述的硅基负极材料，其特征在于，所述硅酸锂包覆层的厚度为10～100nm；
任选地，基于所述硅基负极材料的总质量，所述硅酸锂包覆层的质量占比为5～30％。


4.根据权利要求1所述的硅基负极材料，其特征在于，所述碳包覆层的厚度为1～50nm；
任选地，基于所述硅基负极材料的总质量，所述碳包覆层的质量占比为1～20％。


5.一种制备权利要求1-4中任一项所述的硅基负极材料的方法，其特征在于，包括：
(1)在硅基材料表面包覆二氧化硅，得到第一前驱体；
(2)将水溶性锂源包覆在所述第一前驱体上，得到第二前驱体；
(3)在惰性气氛下，将所述第二前驱体进行烧结，使得所述二氧化硅的一部分与所述水溶性锂源反应，以便在所述硅基材料表面形成包含Li2Si2O5的硅酸锂包覆层，得到第三前驱体；
(4)对所述第三前驱体进行刻蚀，去除所述二氧化...

【专利技术属性】
技术研发人员：谌庆春，彭果戈，夏振宇，蔡志炬，何凤荣，
申请(专利权)人：东莞东阳光科研发有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44