一种聚合物涂层包覆的硅基负极材料、制备方法及应用技术

本发明专利技术提供了一种聚合物涂层包覆硅基负极材料、制备方法及其在锂离子电池中的应用。本发明专利技术中的负极材料呈现内核

【技术实现步骤摘要】
一种聚合物涂层包覆的硅基负极材料、制备方法及应用


[0001]本专利技术属于锂离子电池负极材料
，具体涉及一种聚合物涂层包覆的硅基负极材料、其制备方法及应用。

技术介绍

[0002]就锂离子电池负极材料而言，最广泛应用的石墨负极理论比容量仅为372mAh/g，发展具有更高比容量的负极材料迫在眉睫。硅具有4200mAh/g的极高理论比容量，是最具潜力的下一代锂离子电池负极材料。但是，严重的体积膨胀效应和不稳定的电极
‑
电解质界面是硅材料发展面临的严峻挑战，尽管已有硅碳商业化产品，但是硅材料的添加量仍然较低，对电池能量密度的提升有限。
[0003]众所周知，在电池循环过程中由于不稳定的界面效应，会导致SEI的不断积累和活性锂损失，从而引发硅负极的严重极化、产气及电解液干涸。通过在硅负极表面构筑人工涂层能够有效缓解硅的体积膨胀并改善界面效应。近年来，大量研究致力于硅负极的表面工程。无机物质已被广泛应用于硅负极的表面改性或作为硅的人造涂层，包括金属氧化物(Al2O3、TiO2、MgO)，金属氮化物(TiN)及金属硫化物(本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚合物涂层包覆的硅基负极材料、制备方法及应用，其特征在于，该负极材料呈现内核
‑
涂层结构，包含：硅基负极材料内核及耦合在内核表面的聚合物涂层；所述聚合物涂层是由八巯基丙基低聚倍半硅氧烷和双(烯丙基)硼酸锂通过点击聚合的方法形成的一种无定形高分子。2.一种根据权利要求1所述的一种聚合物涂层包覆的硅基负极材料、制备方法及应用，其特征在于具体制备步骤为：步骤S1：在惰性气氛保护下，将硅烷偶联剂加入到盐酸溶液中，并在加热下回流，反应温度为40～90℃，反应时间为2～48h，得到白色糊状产物，重结晶后得到白色晶体；步骤S2：在惰性气氛保护下，将烯丙基丙二酸、锂盐、硼酸按照摩尔比为2：1：1加入到有机溶剂中，并在加热下回流，反应温度为40～90℃，反应时间为2～48h，冷却后收集滤液，旋蒸除去溶剂得到油状液体，重结晶后得到白色晶体；步骤S3：将步骤S1和S2中得到的两种单体按照摩尔比1：4溶于有机溶剂，并加入光引发剂制成分散液，引发剂质量为单体总质量的0.5％～2％；将一定质量的硅基负极材料加入上述分散液中，充分超声分散后持续搅拌，并置于250～400nm波长的紫外灯下照射5～30min，随后蒸发溶剂并真空干燥，得到具有离子导电特性的聚合物包覆的硅基负极材料。3.根据权利要求2...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋怀河，李鑫，陈晓红，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：