一种改性硅碳负极材料及其制备方法与应用技术

本发明专利技术提供了一种改性硅碳负极材料及其制备方法与应用，所述制备方法包括如下步骤：(1)混合硅碳负极材料与醇锂溶液，进行溶剂热反应；(2)醇洗步骤(1)溶剂热反应后得到的固体粉末，干燥后得到改性硅碳负极材料；所述醇锂溶液由金属锂与醇溶剂混合而成。本发明专利技术提供的制备方法工艺简单，通过简单的溶剂热反应即可实现硅碳负极材料表面的预锂化，降低了首次充放电过程的不可逆容量，提高了首次库伦效率至92％以上。92％以上。92％以上。

【技术实现步骤摘要】
一种改性硅碳负极材料及其制备方法与应用


[0001]本专利技术属于电池
，涉及一种负极材料，尤其涉及一种改性硅碳负极材料及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]锂离子电池具有能量密度高、循环寿命长、成本低等优点而在日常生活中被广泛应用，然而传统的石墨负极因比容量较低已无法满足新能源领域的发展要求，因此开发高比容量的负极材料至关重要。
[0003]目前锂电池负极材料应用最广泛的是石墨，但是其理论容量偏低只有372mAh/g，难以满足高能量密度的需求。硅基负极材料由于理论容量是商用石墨负极的十倍以上、放电电位低、储量丰富等优点被认为是最具潜力的锂离子电池负极材料之一。但是，硅在锂离子嵌锂的过程中伴随着严重的体积膨胀效应，体积膨胀引起活性物质粉化，进而与集流体和导电剂之间失去接触，导致电池库伦效率降低，循环性能变差，容量迅速衰减。
[0004]对于硅碳负极材料(Si/C负极材料)中，硅在嵌入与脱出过程中的体积效应，其首次库伦效率偏低，首次不可逆容量较大，大功率充放电性能和循环寿命仍有待改善。同时，由于锂离子从石墨负极嵌入和脱本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改性硅碳负极材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：(1)混合硅碳负极材料与醇锂溶液，进行溶剂热反应；(2)醇洗步骤(1)溶剂热反应后得到的固体粉末，干燥后得到改性硅碳负极材料；所述醇锂溶液由金属锂与醇溶剂混合而成。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述金属锂包括锂粉、锂块或锂带材中的任意一种或至少两种的组合。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述醇溶剂为含氟醇；优选地，所述含氟醇包括2
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氟乙醇、2,2
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二氟乙醇、三氟乙醛缩半乙醇、2,2,2
‑
三氟乙醇、3,3,3
‑
三氟丙
‑1‑
醇、2,2,3,3,3
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五氟
‑1‑
丙醇、六氟异丙醇、六氟丁醇、全氟丁醇、六氟
‑
2,3
‑
双(三氟甲基)
‑
2,3
‑
丁二醇、1H,1H,2H,2H
‑
全氟
‑1‑
辛醇或1H,1H,7H
‑
十二氟
‑1‑
庚醇中的任意一种或至少两种的组合；优选为2,2,2
‑
三氟乙醇和/或2,2,3,3,3
‑
五氟
‑1‑
丙醇。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的制备方法，其特征在于，所述金属锂与醇溶剂的固液比为(0.1
‑
2):1，所述固液比的单位为mg/mL。5.根据权利要求1
‑
4任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述硅碳负极材料的粒径D50为5
‑
30μm；优选地，步骤(1)所述硅碳负极材料与醇锂溶液的固液比为(0.01
‑
0.5):1，所述固液比的单位为g/mL。6.根据权利要求1
‑
5任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述溶剂热反应的温度为60
‑
260℃；优选地，步骤(1)所述溶剂热反应的时间为0.5
‑
72h。7.根据权利要求1
‑
6任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述醇洗所用醇溶剂包括2
‑
氟乙醇、2,2
‑
二氟乙醇、三氟乙醛缩半乙醇、2,2,2
‑
三氟乙醇、3,3,3
‑
三氟丙
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【专利技术属性】
技术研发人员：任海亮，王国光，韩熠垚，夏阳，徐君，
申请(专利权)人：横店集团东磁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：