【技术实现步骤摘要】
极低电阻率的硅负极材料及其制备方法
[0001]本专利技术涉及极低电阻率的硅负极材料及其制备方法。
技术介绍
[0002]车用动力电池要解决的两个关键问题是缩短充电时间、延长续航里程。
[0003]当前，动力电池的能量密度还未能完全解决电动汽车续航短的问题，同时随着未来电动汽车智能化功能的增加，车辆用电必然会持续增长。
[0004]从电池本身来看，提升电池能量密度可从正极、负极、电解液、隔膜等方面入手。现阶段提升电池能量密度的关键问题在于负极材料。目前动力电池负极材料普遍采用石墨材料，石墨负极材料克容量已经做到360mAh/g，接近372mAh/g的理论克容量，想再提升已经比较困难，开发新型的锂电池负极材料及技术迫在眉睫。
[0005]目前业界认为硅负极材料是石墨负极材料的理想替代产品。硅材料的理论克容量高达4200mAh/g，远高于石墨材料的372mAh/g，是目前已知能用于负极的材料中理论克容量最高的材料。低嵌锂电位、低原子质量、高能量密度，环境友好、储量丰富、成本较低等也都是硅负极的优势。
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种极低电阻率的P型掺杂硅负极材料的制备方法，其特征是：包括如下步骤：1）制备高掺杂浓度的P型硅熔体；2）控制硅熔体的温度在设定温度1420
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2000℃；3）快速冷却硅熔体，得到直径1－10毫米的颗粒。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是：步骤1）制备高掺杂浓度的P型硅熔体步骤如下：将多晶硅和P型掺杂剂同时装入坩埚内；通过加热器将炉内温度提高到1420℃以上使坩埚内的多晶硅和P型掺杂剂转变成熔体；或者将多晶硅装入坩埚内，通过加热器将炉内温度提高到1420℃以上使坩埚内的多晶硅转变成熔体；在多晶硅熔化过程中将P型掺杂剂装入坩埚内；或者将多晶硅装入坩埚内；通过加热器将炉内温度提高到1420℃以上使坩埚内的多晶硅转变成熔体；在多晶硅完全熔化后将P型掺杂剂装入坩埚内，使掺杂剂在熔体中熔化；所述的P型掺杂剂为硼、铝、镓P型掺杂剂中的一种或几种；所述高掺杂浓度为所述的设定温度下掺杂剂达到的饱和浓度，P型掺杂剂的加入量满足在所述的设定温度下得到掺杂剂的饱和溶液的要求。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是：步骤2）如下：调节加热器的输入功率，将硅熔体的温度稳定在设定温度，设定温度是1420
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2000℃范围内的选定温度；根据所需的硅负极材料的电阻率确定设定温度，选择的设定温度越高，硅熔体中掺杂剂的饱和浓度就越高，得到的硅负极材料的电阻率就越低；掺杂剂在硅熔体中达到溶解平衡并形成饱和溶液所需时间就是温度稳定的时间。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是：步骤3）如下：坩埚底部或侧面设有直径1
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5毫米的流液管，打开流液管通道使硅熔体通过流液管在重力作用下流入急冷器内的急冷剂里快速冷却，熔体离开坩埚到在急冷剂中急冷成硅固体的总时间小于1秒；或者硅熔体从坩埚通过移液器或移出机构移出，移液器或移出机构将硅熔体转变成直径1－10毫米的液滴或流束并在重力作用下转移到急冷器中的急冷剂里快速冷却，熔体离开移液体器到在急冷剂中急冷成硅固体的总时间小于1秒；或者将硅熔体从所述的坩埚通过移液器或移出机构转移到熔体洒落器，洒落器将硅熔体转变成直径1－10毫米的液滴或流束再在重力作用下洒落到急冷器中的急冷剂里快速冷却，熔体离开洒落器到在急冷剂中急冷成硅固体的总时间小于1秒；所述的急冷剂包括水、干冰、液氮。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是：步骤3）如下：硅熔体进入急冷器采用风冷冷却。6.一种极低电阻...
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