一种预锂化硅氧碳材料、硅氧碳-石墨复合材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供一种预锂化硅氧碳材料、硅氧碳

【技术实现步骤摘要】
一种预锂化硅氧碳材料、硅氧碳
‑
石墨复合材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于电池材料
，具体涉及一种预锂化硅氧碳材料、硅氧碳
‑
石墨复合材料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]随着新能源技术的不断发展，对于具有高度安全性、高能量密度和长循环寿命的锂离子二次电池的需求日益迫切。锂离子二次电池由正极、负极、隔膜和电解液装配而成，电池的电性能与每个部分都息息相关，正负极活性材料的选择会直接影响锂离子电池的最终性能。目前商业化的电池负极材料以石墨为主，但石墨的理论比容量较低，为372mAh/g，而且很难再有进一步提升，极大地限制了锂离子电池面向高能量密度的发展。因此，传统的石墨材料被其他容量更高的材料所替代，也仅仅是时间问题。
[0003]与石墨材料相比，硅基材料具有显著的容量优势，硅基材料的理论比容量为4200mAh/g，是石墨材料的10倍以上；同时，硅基材料的来源丰富，加工成本相对较低，是一种理想的负极材料。然而，硅基材料作为锂离子电池负极材料，还面临如下挑战：纯硅材料在充放电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种预锂化硅氧碳材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：(1)将SiO
x
颗粒、石墨、导电聚合物纤维和含锂化合物混合、造粒，得到前驱体；0＜x＜2；(2)将步骤(1)得到的前驱体进行烧结，得到中间体；(3)在步骤(2)得到的中间体上设置碳层，得到所述预锂化硅氧碳材料。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述SiO
x
颗粒的中值粒径为600
‑
900nm；优选地，所述石墨为鳞片石墨；优选地，所述鳞片石墨的片径为1
‑
5μm；优选地，所述石墨与SiO
x
颗粒的质量比为(1
‑
3):1；优选地，所述导电聚合物纤维包括聚苯胺纤维、聚吡咯纤维或聚噻吩纤维中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述导电聚合物纤维的直径为0.05
‑
1μm；优选地，所述导电聚合物纤维的长径比为1.5
‑
10；优选地，所述导电聚合物纳米纤维与SiO
x
颗粒的质量比为(1
‑
1.5):1；优选地，所述含锂化合物选自氧化锂、氢氧化锂或锂盐中的任意一种或至少两种的组合，进一步优选锂盐；优选地，所述锂盐包括碳酸锂、醋酸锂、氯化锂、苯基锂或萘基锂中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述锂盐的中值粒径为100
‑
500nm；优选地，所述含锂化合物与SiO
x
颗粒的质量比为(0.3
‑
1.5):1。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述混合的方法包括湿法混合；优选地，所述湿法混合的溶剂为有机溶剂；优选地，所述有机溶剂包括乙醇和/或异丙醇；优选地，步骤(1)所述造粒的方法为喷雾干燥法；优选地，步骤(1)所述造粒的温度为60
‑
110℃。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述烧结的温度为700
‑
1000℃；优选地，步骤(2)所述烧结的时间为1
‑
8h，进一步优选为2
‑
6h；优选地，步骤(2)所述烧结在保护气氛中进行；优选地，所述保护气氛包括氮气氛和/或氩气氛；优选地，步骤(3)所述设置碳层的方法包括气相碳...

【专利技术属性】
技术研发人员：程序，常家瑞，张洁，张琪宇，邱琳琳，
申请(专利权)人：万华化学集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：