预锂化结构稳定的硅基复合材料及其制备方法、应用技术

本发明专利技术提供了一种预锂化结构稳定的硅基复合材料及其制备方法、应用，涉及锂离子电池负极材料的技术领域，包括以下步骤：硅源经碳包覆处理后，再经两步预锂化，得到预锂化结构稳定的硅基复合材料；其中，两步预锂化为固相预锂化和液相预锂化；该硅基复合材料由内至外依次包括SiO

【技术实现步骤摘要】
预锂化结构稳定的硅基复合材料及其制备方法、应用


[0001]本专利技术涉及锂离子电池负极材料的
，尤其是涉及一种预锂化结构稳定的硅基复合材料及其制备方法、应用。

技术介绍

[0002]当前，能源危机是人类社会面临的最重要问题之一，新型清洁能源的收集、存储以及搬运备受全社会关注。其中，锂离子电池已被广泛用于储能和动力。作为锂离子电池中的关键材料，石墨目前主导着负极材料市场，占据90%左右的负极市场份额。然而，石墨负极的实际比容量已经接近极限值（石墨的理论比容量为372mAh/g），根本无法满足市场对于高比能锂电的需求。硅材料的理论比容量要比石墨高出一个数量级（3579mAh/g），随着市场对高比能锂离子电池的需求，硅基负极材料的需求量也被带动起来，其市场也逐渐被打开。
[0003]虽然硅基负极材料具有容量高和储量丰富等的优点，但是也存在一些问题，例如体积膨胀、首次库伦效率低以及循环稳定性差等。此外，硅基材料在预锂化后形成的硅酸盐结构对水的稳定性不同，这就会导致负极水系浆料存在很多问题，例如材料结构稳定性和耐水性差等，均会导致涂布困难本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种预锂化结构稳定的硅基复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：硅源经碳包覆处理后，再经两步预锂化，得到所述预锂化结构稳定的硅基复合材料；其中，所述两步预锂化为固相预锂化和液相预锂化；所述结构稳定的硅基复合材料由内至外依次包括SiO
x
、Li2SiO3层、Li2Si2O5层，以及碳包覆层；其中，x的取值范围为0＜x＜2。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述硅源包括SiO
x
和掺杂元素的SiO
x
中的至少一种，其中，0.8≤x≤1.5；所述掺杂元素包括N、P、B、S、O、F、C、As、Se、Al、Mg、Ca、Ti、Mn、Co、Ni、Cu、Zn、Zr、Mo、Ge以及Sn中的至少一种。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述固相预锂化的方法包括以下步骤：惰性气体氛围中，将锂源和碳包覆的硅源进行球磨混合后烧结；所述液相预锂化的方法包括以下步骤：将锂源、预锂试剂以及有机溶剂混合，得到前驱体溶液；所述前驱体溶液和碳包覆的硅源混合后进行密封反应，固液分离，取固体煅烧。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述锂源包括锂粉、锂箔、锂片、锂块、...

【专利技术属性】
技术研发人员：李阁，陈文娣，程晓彦，贺翔，赵岸光，
申请(专利权)人：山西富佶新能源材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：