预锂化氧化亚硅负极材料及其制备方法、负极与锂离子电池技术

本公开涉及一种预锂化氧化亚硅负极材料及其制备方法、负极与锂离子电池，该预锂化氧化亚硅负极材料的制备方法包括以下几个步骤：(1)在惰性气氛下，将金属锂和氧化亚硅粉体混合，进行第一球磨，得到第一混合物；(2)在惰性气氛下，将所述第一混合物与固体分散剂混合，进行第二球磨，得到第二混合物；(3)在惰性气氛下，将所述第二混合物与碳源混合，进行第三球磨，得到第三混合物；(4)在惰性气氛下，将所述第三混合物进行烧结处理。该预锂化氧化亚硅负极材料应用于锂离子电池时，显著提高了锂离子电池的首次库伦效率和循环稳定性。电池的首次库伦效率和循环稳定性。电池的首次库伦效率和循环稳定性。

【技术实现步骤摘要】
预锂化氧化亚硅负极材料及其制备方法、负极与锂离子电池


[0001]本公开涉及锂离子电池材料，具体地，涉及一种预锂化氧化亚硅负极材料及其制备方法、负极与锂离子电池。

技术介绍

[0002]近年来，随着新能源汽车、智能电网、分布式储能等的快速发展，开发高能量密度、高安全性和长循环寿命的锂离子电池成为当今储能领域的研究热点。电池能量密度的提升主要依靠关键电极材料的发展，如正负极材料容量的不断提升。现有的锂离子电池负极材料容量已经接近极限，为了满足新一代的能源需求，提高电池的能量密度，开发新型的锂电负极材料具有重要意义。
[0003]在新型的负极材料当中，硅材料因为其理论容量高、储量丰富、放电电压低等优点而备受关注，但硅材料在脱嵌锂过程中存在巨大的体积膨胀(＞300％)，致使负极材料粉化、脱落，形成“死硅”，并最终导致负极材料失去电接触而使电池失效。其次，反复的体积膨胀收缩还会导致表面的SEI膜不断破坏生成，不断消耗正极的Li
+
，导致电池库伦效率降低。这些问题最终导致电池循环性能急剧恶化，严重影响了电池的使用寿命。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种预锂化氧化亚硅负极材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下几个步骤：(1)在惰性气氛下，将金属锂和氧化亚硅粉体混合，进行第一球磨，得到第一混合物；(2)在惰性气氛下，将所述第一混合物与固体分散剂混合，进行第二球磨，得到第二混合物；(3)在惰性气氛下，将所述第二混合物与碳源混合，进行第三球磨，得到第三混合物；(4)在惰性气氛下，将所述第三混合物进行烧结处理。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所述氧化亚硅为SiO
x
，其中0.5≤x≤1.6，所述氧化亚硅粉体的平均粒径为1～20μm；所述金属锂为锂锭、锂丝、锂粉和锂片中的一种或几种；所述金属锂与所述氧化亚硅的质量比为1：(10～120)。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述固体分散剂为天然石墨、人造石墨、中间相碳微球、硬碳和软碳中的一种或几种；所述固体分散剂与所述金属锂的质量比为(5～60)：1。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)中，所述碳源包含酚醛树脂、环氧树脂、沥青、石油焦、葡萄糖、蔗糖、聚乙烯吡咯烷酮和聚乙烯醇中的一种或几种；所述碳源与所述金属锂的质量比为(3～60)：1；可选地，所述碳源还包含天然石墨、人造石墨、中间相碳微球、硬碳和软碳中的一种或几种。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所述第一球磨的转速为300～2000转/分钟，球磨时间为6～72小时，球料比为(1～20)：1；优选地，所述转速为300～1200转/分钟，球磨时间为12～48小时，球料比为(10～...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯果林，荣峻峰，林伟国，涂志强，朱娜，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院，
类型：发明
国别省市：