一种具有多孔包覆层的硅负极材料及其制备方法技术

本申请提供了一种具有多孔包覆层的硅负极材料，包括硅基材料、导电碳层和快离子导体层，其特征在于，所述导电碳层包覆在所述硅基材料表面，所述快离子导体层包覆在导电碳层表面；所述快离子导体层为多孔结构。多孔快离子导体层的实体位置是锂离子的优良导体并稳定了SEI膜，提高了材料的循环性能；孔隙位置使内层碳层裸露，增加了电子导电性；同时孔隙位置预留了膨胀空间，有利于缓冲硅基内核的膨胀。采用上述负极材料可以制备高能量密度、可快速充放电的锂离子电池。充放电的锂离子电池。充放电的锂离子电池。

【技术实现步骤摘要】
一种具有多孔包覆层的硅负极材料及其制备方法


[0001]本专利技术属于电池
，具体涉及一种具有多孔包覆层的硅负极材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着锂电池越来越广泛应用于便携式电子3C设备、电动汽车、物流、船舶、航空等领域，人们对其高能量密度和高倍率特性的要求也越来越明确。负极材料是决定锂电池特性的关键因素，而硅材料作为具有高比容量的负极材料，近年来成为学者们的研究热潮。目前硅负极材料主要有硅单质、硅碳材料、氧化亚硅材料、硅合金、硅纳米线等，其中氧化亚硅由于其相对较小的体积效应以及工作电压低、安全性好等特点而研究更为广泛。然而，氧化亚硅材料较差的电子电导率和离子电导及大地影响力其化学性能的发挥，因此，如何提高材料电子电导率和离子电导、如何进一步降低体积膨胀效应是该材料实用化的关键技术问题。

技术实现思路

[0003]针对上述问题，本申请提供了一种具有多孔包覆层的硅负极材料，可有效提高氧化亚硅材料的电子电导率的同时提高离子电导率，从而使材料应用于快充电池成为可能。
[0004]在一个实施例中，本申请提供了一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有多孔包覆层的硅负极材料，包括硅基材料、导电碳层和快离子导体层，其特征在于，所述导电碳层包覆在所述硅基材料表面，所述快离子导体层包覆在导电碳层表面；所述快离子导体层为多孔结构。2.如权利要求1所述的硅负极材料，其特征在于，以所述硅负极材料的总质量为100%计，所述快离子导体层的质量占比为0.1wt%~10wt%；所述快离子导体层厚度为1~20nm。3.如权利要求1所述的硅负极材料，其特征在于，所述硅基材料化学通式为SiO
x
，其中，0＜x＜2；所述硅基材料粒径为D50=1~20μm；所述硅基材料中还包括锂化合物、金属镁盐中的至少一种。4.如权利要求1所述的硅负极材料，其特征在于，所述快离子导体层的包覆率为10~90%。5.如权利要求1所述的硅负极材料，其特征在于，所述硅基材料中含有弥散分布的硅微晶，并且由X射线衍射图谱分析，在2θ=28~28.8
°
范围内归属于Si（111）的衍射峰的半高宽大于2.7
°
，对应硅微晶尺寸小于3nm。6.如权利要求1所述的硅负极材料，其特征在于，所述导电碳层的导电碳为硬碳、软碳、炭黑、石墨、碳纤维中的至少一种；所述导电碳层厚度为2~300nm。7.如权利要求1所述的硅负极材料，其特征在于，所述快离子导体层的快离子导体为任何具有SEI膜功能的材料，包括但不限于氟化锂、磷酸锂、偏磷酸锂、磷酸锂铝、磷酸铝、偏磷酸铝、氧化铝、氧化镁、氧化锌、氧化钛、氧化锆、氢氧化锂、碳酸锂、氢氧化铝、氢氧化镁、氢氧化锌...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡盼，贺劲鑫，陈青华，姚林林，房冰，
申请(专利权)人：兰溪致德新能源材料有限公司，
类型：发明
国别省市：