【技术实现步骤摘要】
一种改进的硅基复合负极材料及其制备方法
[0001]本专利技术涉及锂离子电池
,具体涉及一种改进的硅基复合负极材料及其制备方法。
技术介绍
[0002]随着科技的发展,人们对电动汽车续航里程和便携式电子设备续航时间的需求日益增长,锂离子电池的能量密度亟需进一步提升。锂离子电池能量密度主要由正负极活性材料决定。目前商业化的负极材料主要是碳材料,其理论比容量较低,约为372mAh/g
‑1,而硅因具有高的理论比容量(约3579mAh/g
‑1)而受到越来越多的关注,它被认为是最有可能替代石墨负极的材料之一。
[0003]硅负极材料在脱嵌锂的过程中会产生约300%的体积变化,使得硅基复合材料表面的固态电解质膜发生反复破裂,进而反复的消耗锂盐生成新的固态电解质膜,最终会导致电池容量持续下降,材料结构的破碎和粉化,严重影响电池的循环性能。
[0004]利用多层碳包覆硅基复合材料来改善硅基材料导电性和体积膨胀效应的研究技术已经非常成熟,特别是采用化学气相法在硅基材料表面沉积碳层的方法已经广泛产业化,但是仍然面临着碳层包覆不完整的问题,容易造成硅基材料的溶出,材料导电性的降低以及脱嵌锂过程中材料表面成膜的稳定性,进而影响硅基复合材料的电性能发挥。并且在气相沉积过程中,采用的气体种类、温度和包覆工艺的不同对沉积碳层的缺陷位置和数量有明显的影响,可以通过控制碳层缺陷来形成需要的活性反应位点,有利于电子的传输过程。
[0005]专利技术人在前的专利CN202310667268.X通过三次碳包 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种改进的硅基复合负极材料,其包括氧化亚硅核心层和碳包覆外壳层,其特征在于,0≦I
500
‑
A
≦0.2,0<I
500
‑
B
/I
500
‑
C
<6;其中I
500
‑
A
表示拉曼面扫成像晶型硅的特征峰强度在500以上的分布占比;I
500
‑
B
表示拉曼面扫成像碳材料的特征峰D峰强度在500以上的分布占比;I
500
‑
C
表示拉曼面扫成像碳材料的特征峰G峰强度在500以上的分布占比;晶型硅的特征峰在400
‑
500cm
‑1,碳材料的特征峰D峰在1350
‑
1500cm
‑1,碳材料的特征峰G峰在1550
‑
1700cm
‑1。2.根据权利要求1所述的改进的硅基复合负极材料,其特征在于,0<I
500
‑
A
≦0.1,0≦I
500
‑
B
/I
500
‑
C
≦1。3.根据权利要求1所述的改进的硅基复合负极材料,其特征在于,0.0208≦I
500
‑
A
≦0.083,0.5≦I
500
‑
B
/I
500
‑
C
≦1。4.根据权利要求1所述的改进的硅基复合负极材料,其特征在于,碳包覆材料质量占硅基复合负极材料的3
‑
10wt%,硅基复合负极材料D50为1
‑
10μm,碳包覆的厚度在20
‑
30nm。5.权利要求1
‑
4任一项所述改进的硅基复合负极材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤...
【专利技术属性】
技术研发人员:李阁,王会锋,张建中,王劲,魏旭阳,
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:
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