硅氧负极材料及其制备方法、二次电池用负极技术

本申请涉及锂电池领域，具体而言，涉及一种硅氧负极材料及其制备方法、二次电池用负极。将碳包覆一氧化硅与金属材料热处理，使所述碳包覆一氧化硅中至少部分一氧化硅与所述金属材料反应生成硅酸盐和硅单质，得到硅氧负极材料。硅酸盐不具备嵌锂能力，不仅可以抑制材料的体积膨胀，还能提高硅氧负极材料的首效。此外，金属材料与一氧化硅的反应过程中，由于碳层的存在，碳层可以使该反应过程缓慢进行，避免生成大量的热而导致硅晶粒尺寸偏大，较小的硅晶粒尺寸可使硅氧负极材料表现出较好的循环性能。好的循环性能。好的循环性能。

【技术实现步骤摘要】
硅氧负极材料及其制备方法、二次电池用负极
[0001]本申请是申请号为2020107355170，名称为“硅氧负极材料及其制备方法、二次电池用负极”的申请文件的分案申请。


[0002]本申请涉及锂电池领域，具体而言，涉及一种硅氧负极材料及其制备方法、二次电池用负极。

技术介绍

[0003]随着新能源行业的快速发展，锂离子电池要求具备更高的能量密度和循环寿命。硅氧负极材料容量为1500
‑
1800mAh/g，且相对硅负极具有较低的体积膨胀(160％)，应用潜力较大。硅氧材料嵌锂过程中形成的锂硅氧化合物可以有效抑制体积膨胀，提高材料的循环寿命，但过量则会导致首效(电池的首次库伦效率，简称“首效”)下降；目前商业化硅氧材料首效一般为75％。
[0004]现有的硅氧负极材料硅晶粒尺寸偏大，硅氧负极材料表现出较差的循环性能。

技术实现思路

[0005]本申请实施例的目的在于提供一种硅氧负极材料及其制备方法、二次电池用负极，其旨在提高锂电池负极材料的首效和循环性能。
[0006]本申请第一方面提供一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种硅氧负极材料的制备方法，其特征在于，包括：将碳包覆一氧化硅与金属材料热处理，使所述碳包覆一氧化硅中至少部分一氧化硅与所述金属材料反应生成硅酸盐和硅单质，得到硅氧负极材料；所述金属材料包括Li、Na、K、Ca、Sr、Ba、Ti、Zr、B、Al、Co及其合金中的至少一种，或Mg。2.根据权利要求1所述的硅氧负极材料的制备方法，其特征在于，所述合金包括Mg、Li、Na、K、Ca、Sr、Ba、Ti、Zr、B、Al、Co中的至少两种。3.根据权利要求1所述的硅氧负极材料的制备方法，其特征在于，所述金属材料与所述碳包覆一氧化硅的质量比为1:5
‑
9；可选地，所述金属材料与所述碳包覆一氧化硅的质量比为1:6
‑
8。4.根据权利要求1所述的硅氧负极材料的制备方法，其特征在于，所述将碳包覆一氧化硅与金属材料热处理的步骤包括：将所述碳包覆一氧化硅与所述金属材料在300～600℃下保温1～10h；然后在850～1100℃下保温0.5～10h；可选地，将所述碳包覆一氧化硅与所述金属材料在300～600℃下保温1～10h，然后以5
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20℃/min的升温速率升温至850～1100℃并保温0.5～10h；可选地，所述热处理在压力为1
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140Pa的条件下进行；可选地，所述热处理在压力为8
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30Pa的条件下进行。5.根据权利要求1
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【专利技术属性】
技术研发人员：王志勇，
申请(专利权)人：湖南中科星城石墨有限公司，
类型：发明
国别省市：