一种浆料稳定的锂化硅基复合材料及其制备方法和应用技术

一种浆料稳定的锂化硅基复合材料，硅基复合材料为三明治型的三层复合结构，从里到外依次是锂化的硅基材料、碳包覆层以及金属被覆膜；所述的硅基材料包括纳米硅、硅的氧化物和均匀分布的锂硅酸盐中的至少一种；所述的金属被覆膜含有铝、镁、锆和钛中的一种或多种金属元素；所述锂化硅基复合材料是将碳包覆的硅基材料经预锂化后经低温预烧结、盐相混合、高温煅烧、醇处理工序，表面原位形成金属被覆膜得到。本发明专利技术所述的浆料稳定的锂化硅基复合材料在作为锂离子电池负极材料时不仅表现出高的首次库伦效率，且在制备浆料的过程中展现出水系浆料的高稳定性。系浆料的高稳定性。系浆料的高稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种浆料稳定的锂化硅基复合材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及锂离子二次电池领域，具体涉及一种浆料稳定的锂化硅基复合材料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]随着储能市场迅速崛起，特别是电子设备和电动汽车的发展对电化学储能装置的小型化有大量需求。锂离子电池因具有能量密度高、寿命长、对环境友好等优点，是目前最具吸引力的储能装置之一，在现代社会中发挥着越来越重要的作用。目前商用的锂离子电池一般采用嵌入型石墨负极，其理论比容量仅有372 mAh g ‑1，这不能够满足电动汽车和大规模储能日益增长的高能量密度需求，限制了锂离子电池在运行性能上的提升空间。能量密度主要取决电极材料的充放电平台以及电极材料的比容量，开发具有较高比容量的电极材料至关重要。目前已经有大量有关于合金型、转化反应型和过渡金属氧化物等新兴负极材料的研究，例如Sn(960 mA h g
‑1), Ge(1600 mA h g
‑1)，它们都有望成为替代石墨负极的高容量负极材料，但面对大规模产业化应用需求，都一定程度上收到限制。在众多有望替代石墨负极的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种浆料稳定的锂化硅基复合材料，其特征在于，硅基复合材料为三明治型的三层复合结构，从里到外依次是锂化的硅基材料、碳包覆层以及金属被覆膜；所述的硅基材料包括纳米硅、硅的氧化物和锂硅酸盐中的至少一种；所述的金属被覆膜含有铝、镁、锆和钛中的一种或多种金属元素；所述锂化硅基复合材料是将碳包覆的硅基材料经预锂化后，经低温预烧结、盐相混合、高温煅烧、醇处理工序，表面原位形成金属被覆膜。2.根据权利要求1所述的浆料稳定的锂化硅基复合材料，其特征在于，所述浆料稳定的锂化硅基复合材料为均相分布的复合结构，其中值粒径为4
‑
8 μm。3.根据权利要求1所述的浆料稳定的锂化硅基复合材料，其特征在于，所述预锂化是将碳包覆的硅基材料浸渍于预锂化溶液中，所述预锂化溶液是由多环芳香族化合物络合剂、金属锂和醚类溶剂在惰性气氛下搅拌得到均相的芳基锂溶液；所述络合剂选自联苯、4,4'
‑
二甲基联苯、三联苯、萘、蒽、菲、并四苯和并五苯的一种或多种。4.根据权利要求1所述的浆料稳定的锂化硅基复合材料，其特征在于，低温预烧结温度为60
‑
150℃，时间为1
‑
12h；高温煅烧温度为500
‑
850℃，时间为1
‑
24h。5.根据权利要求1所述的浆料稳定的锂化硅基复合材料，其特征在于，所述锂硅酸盐包含Li4SiO4、Li2SiO3和Li2Si2O5中的一种或多种。6.根据权利要求1所述的浆料稳定的锂化硅基复合材料，其特征在于，所述的金属被覆膜包括金属的磷酸盐、偏磷酸盐、氢氧化物、氧化物的一种或多种；所述金属被覆膜厚度为1
‑
15nm，碳包覆层厚度为10
‑
30nm。7.权利要求1
‑
6任一项所述的浆料稳定的锂化硅基复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)硅基材料进行碳包覆，得到碳包覆硅基材料；(2)将络合剂、金属锂和有机溶剂混合均匀，在惰性气氛下搅拌浸渍得到均相芳基锂络合溶液；(3)将步骤(1)的所得材料浸渍于步骤(2)所得均相溶液，浸渍结束后分离...

【专利技术属性】
技术研发人员：李阁，闫明妍，李金熠，程晓彦，岳风树，
申请(专利权)人：北京壹金新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：