掺杂钛和/或锆的硅基负极材料及制备方法、锂离子电池技术

本发明专利技术公开了一种掺杂钛和/或锆的硅基多孔负极材料及其制备方法、锂离子电池。其包括下述步骤：

【技术实现步骤摘要】
掺杂钛和/或锆的硅基负极材料及制备方法、锂离子电池


[0001]本专利技术具体涉及一种掺杂钛和/或锆的硅基负极材料及制备方法、锂离子电池。

技术介绍

[0002]随着能源的枯竭和环境的日益恶化，寻求可替代的清洁能源越来越重要。锂离子电池作为新一代的储能材料，具有重量轻、寿命长、比能量密度高、无污染、无记忆效应等优点，被广泛应用于手机、电脑、数码相机等电子设备中。锂离子电池主要由正极材料、负极材料、隔膜、电解质组成，负极材料的性能决定电池性能。
[0003]目前的负极材料主要为石墨，其比容量已经接近372mAh/g的理论值，很难再有提升的空间，因此寻找替代碳的高比容量负极材料成为一个重要的发展方向。在各种新型负极材料中，硅基负极具有独特的优势和潜力。硅负极材料在充放电过程中，能与锂形成Li
12
Si7、Li
13
Si4、Li7Si3、Li
15
Si4、Li
22
Si5等合金，具有高容量(Li
22
Si5，最高4200mAh/g)、脱嵌锂的电压低、与电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种掺杂Ti和/或Zr的硅基多孔负极材料的制备方法，其特征在于，其包括下述步骤：(1)将原料进行真空熔炼，得合金；其中，所述原料包括Si、Ge、Al和掺杂元素，所述掺杂元素为Ti和/或Zr；所述Si占所述原料总量的百分比为8～16wt％，所述Ge占所述原料总量的百分比为6～10wt％，所述Al占所述原料总量的百分比为74～84wt％，所述掺杂元素占所述原料总量的百分比为0.5～1.5wt％；(2)去除所述合金中的Al元素，即可。2.如权利要求1所述的掺杂Ti和/或Zr的硅基多孔负极材料的制备方法，其特征在于，所述Si为晶体硅；和/或，步骤(1)中，所述Si、所述Ge、所述Al、所述Zr或者所述Ti的纯度为99.9％以上。3.如权利要求1所述的掺杂Ti和/或Zr的硅基多孔负极材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述Si占所述原料总量的百分比为9～15wt％；和/或，步骤(1)中，所述Ge占所述原料总量的百分比为7～9wt％；和/或，步骤(1)中，所述Al占所述原料总量的百分比为75～83wt％；和/或，步骤(1)中，所述掺杂元素占所述原料总量的百分比为0.6～1.4wt％。4.如权利要求3所述的掺杂Ti和/或Zr的硅基多孔负极材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述Si占所述原料总量的百分比为10wt％、12wt％或者14wt％；和/或，步骤(1)中，所述Ge占所述原料总量的百分比为8wt％；和/或，步骤(1)中，所述Al占所述原料总量的百分比为76wt％、78wt％、79wt％或者81wt％；和/或，步骤(1)中，所述掺杂元素占所述原料总量的百分比为0.8～1.2wt％。5.如权利要求4所述的掺杂Ti和/或Zr的硅基多孔负极材料的制备方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴政操，吴仙斌，李富营，朱丽萍，张鹏昌，苗荣荣，
申请(专利权)人：宁波杉杉新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：