具有核壳结构的硅氧颗粒及其制备方法、负极材料、电池技术

本申请提供一种具有核壳结构的硅氧颗粒，包括：内核颗粒，包括硅氧化合物基质及单质纳米硅颗粒，所述内核颗粒中硅氧含量摩尔比如下：氧元素/硅元素＝X，0.5≤X≤1.5；碳化硅壳层，包覆所述内核颗粒，构成具有核壳结构的硅氧颗粒；碳层，包覆所述具有核壳结构的硅氧颗粒。该种硅氧颗粒用于电池，具有低膨胀率、较长循环寿命、高容量、高库伦效率等特点。

【技术实现步骤摘要】
具有核壳结构的硅氧颗粒及其制备方法、负极材料、电池
本申请涉及电池领域，具体地，涉及具有核壳结构的硅氧颗粒及其制备方法、负极材料、电池。
技术介绍
由于近年来各种便携式电子设备、电动汽车以及储能系统的快速发展和广泛应用，对于能量密度高、循环寿命长的锂离子电池的需求日益迫切。目前商业化的锂离子电池的负极材料主要为石墨，但由于理论容量低，限制了锂离子电池能量密度的进一步提高。由于硅负极材料具有其它负极材料无法匹敌的高容量优势，近些年来成为了研发热点，并逐渐从实验室研发走向商业应用。其中，单质硅负极材料在嵌脱锂过程中存在严重的体积效应，体积变化率约为300％，会造成电极材料粉化以及电极材料与集流体分离。另外，由于硅负极材料在电池充放电过程中不断地膨胀收缩而持续破裂，产成的新鲜界面暴露于电解液中会形成新的SEI膜，从而持续消耗电解液，降低了电极材料的循环性能。针对单质硅类负极的上述问题，科研人员采用了硅氧化合物作为电池的负极材料。硅氧化合物的理论容量约为1700mAh/g，虽然其容量低于单质硅负极材料，但其膨胀率和循环稳定性均有明显优势，相比单质硅来说本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有核壳结构的硅氧颗粒，其特征在于，包括：/n内核颗粒，包括硅氧化合物基质及单质纳米硅颗粒，所述内核颗粒中硅氧含量摩尔比如下：氧元素/硅元素＝X，0.5≤X≤1.5；/n碳化硅壳层，包覆所述内核颗粒，构成具有核壳结构的硅氧颗粒；/n碳层，包覆所述具有核壳结构的硅氧颗粒。/n

【技术特征摘要】
1.一种具有核壳结构的硅氧颗粒，其特征在于，包括：
内核颗粒，包括硅氧化合物基质及单质纳米硅颗粒，所述内核颗粒中硅氧含量摩尔比如下：氧元素/硅元素＝X，0.5≤X≤1.5；
碳化硅壳层，包覆所述内核颗粒，构成具有核壳结构的硅氧颗粒；
碳层，包覆所述具有核壳结构的硅氧颗粒。


2.根据权利要求1所述的硅氧颗粒，其特征在于，所述内核颗粒的粒径跨度为≤2.0，优选为≤1.5，更优选为≤1.0。


3.根据权利要求1所述的硅氧颗粒，其特征在于，所述硅氧颗粒的比表面积为0.1～20m2/g，优选为0.8～10m2/g，更优选为1～7m2/g。


4.根据权利要求1所述的硅氧颗粒，其特征在于，所述硅氧颗粒的振实密度≥0.4g/cm3，优选为≥0.7g/cm3。


5.一种具有核壳结构的硅氧颗粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将内核颗粒进行表面处理；
将所述经过表...

【专利技术属性】
技术研发人员：张和宝，李喆，罗姝，查道松，王岑，
申请(专利权)人：安普瑞斯南京有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32