【技术实现步骤摘要】
一种高倍率的硅氧负极材料及其制备方法与应用
[0001]本专利技术属于锂离子电池
，具体涉及一种高倍率的硅氧负极材料及其制备方法与应用。
技术介绍
[0002]负极材料是决定了锂离子电池性能的关键材料之一，而现有常用的负极材料普通为碳素材料，其理论比容量低(372mAh/g)，电芯的能量密度增长受到限制，难以满足人们对长续航能力电芯的需求。因此，使用高比容量的硅负极材料，是提高锂离子电池的能量密度有效途径。负极产业中硅基材料所占份额开始逐步提升，目前硅基负极材料在应用中仍存在一些短板。低锂离子迁移速率、电子导电率限制了电芯倍率能量密度实质性提升，难以满足消费市场对于电芯快充性能的需求。因此，为了满足市场对于高能量密度快充电芯的需求，有必要提供一种高能量密度、高倍率性能良好的锂离子电池硅负极材料。
[0003]目前，专利CN111048756A中公开了一种高电导率硅氧负极材料，通过在亚硅内核表面的碳层中加入快离子导体，形成离子传输通道，连接硅基内核并延伸到包覆层表面，使得所述硅氧负极材料兼顾电子电导率和离子电导率...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种高倍率的硅氧负极材料，其特征在于，包括：作为内核的多孔化亚硅颗粒以及包裹所述多孔化亚硅颗粒的包覆层；其中，所述多孔化亚硅颗粒具有多孔状结构，所述多孔化亚硅颗粒的所含孔洞的孔隙深度在200nm以上。2.根据权利要求1所述的硅氧负极材料，其特征在于：所述多孔化亚硅颗粒包括贯穿所述多孔化亚硅颗粒的孔洞结构；和/或，所述多孔化亚硅颗粒的所含孔洞的孔隙直径为50～300nm；和/或，所述多孔化亚硅颗粒的粒度D10
‑
D90为0.5～50μm，优选为2～15μm；和/或，所述多孔化亚硅颗粒的表面和/或孔隙内部分布有金属颗粒；优选的，所述多孔化亚硅颗粒中金属颗粒的含量低于0.5wt％；优选的，所述金属颗粒的直径小于500nm；优选的，所述多孔化亚硅颗粒的XRD谱图中Si衍射峰值与金属衍射峰值的相对比为2≤I
Si
/I
金属
＜15；优选的，所述金属颗粒中的金属包括Au、Ag、Cu、Fe、Pt、Pd中的任意一种或多种的组合；和/或，所述多孔化亚硅颗粒源自纳米硅、氧化亚硅、二氧化硅、金属元素掺杂的硅氧化合物中的任意一种或多种的组合。3.根据权利要求1所述的硅氧负极材料，其特征在于：所述包覆层为离子导体层；或者，为依次形成于多孔化亚硅颗粒表面的离子导体层及碳层；或者，为依次形成于多孔化亚硅颗粒表面的碳层及离子导体层；或者，为交联结构层，其中，所述交联结构层是由离子导体层与碳层通过交联形成的。4.根据权利要求3所述的硅氧负极材料，其特征在于：所述包覆层为离子导体层；或者，为依次形成于多孔化亚硅颗粒表面的离子导体层及碳层时；所述离子导体层填充于所述多孔化亚硅颗粒的孔隙内，并包覆于所述多孔化亚硅颗粒的表面；和/或，所述包覆层为交联结构层时，所述交联结构层填充于所述多孔化亚硅颗粒的孔隙内，并包覆于所述多孔化亚硅颗粒的表面；和/或，所述离子导体层的聚合物包括含锂聚合物和/或含有硼酸、磺酸、磺酰、羧酸中任意一种或多种官能团的聚合物；和/或，所述离子导体层包括磺酰型单离子导体层，所述磺酰型单离子导体层主要由含有磺酰亚胺阴离子的有机物单体聚合制得；优选的，所述有机物单体包括氧化乙烯单体和/或甲基丙烯酸酯类单体；和/或，所述离子导体层的厚度为50～100nm；和/或，所述硅氧负极材料中离子导体层的含量低于10wt％；和/或，所述碳层包括硬碳、软碳、石墨、石墨烯、碳纳米管中的任意一种或多种的组合。5.根据权利要求1所述的硅氧负极材料，其特征在于：所述硅氧负极材料的粒度为0.5～100μm，优选为2～150μm；和/或，所述硅氧负极材料的比表面积为0.5～30m2/g，优选为2～15m2/g；和/或，所述硅氧负极材料的拉曼谱图中1.6＞I
TA
/I
TO
≥0.4，优选为1.2＞I
TA
/I
TO
≥0.4。6.一种高倍率的硅氧负极材料的...
【专利技术属性】
技术研发人员：龙跃刚，魏沁，李子坤，黄友元，
申请(专利权)人：深圳市贝特瑞新能源技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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