一种复合锂电池负极材料及其制备方法和锂电池负极技术

本发明专利技术提供了一种复合锂电池负极材料及其制备方法和锂电池负极，属于电池负极材料技术领域。本发明专利技术提供的复合锂电池负极材料包括SiOC基体和掺杂于所述SiOC基体中的Sn原子；所述Sn原子的质量为复合锂电池负极材料总质量的1～10％。本发明专利技术提供的复合锂电池负极材料的微观形貌为交联的多级球形形貌，且EDS面扫结构显示，Si、O、C、Sn元素均匀分散，无Sn纳米颗粒出现；将本发明专利技术提供的复合锂电池负极材料用于锂离子电池中后进行电化学性能测试，其首次库伦效率高达88％，且具有良好的倍率性能和循环稳定性，在2A/g的电流密度下比容量高达850mA/g，在1A/g的电流密度下可以稳定循环1000次。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电池负极材料，尤其涉及一种复合锂电池负极材料及其制备方法和锂电池负极。

技术介绍

1、目前商业锂离子电池主要采用低比容量的石墨为负极，其较低的理论容量无法满足电动汽车等的需求。硅负极展示出十倍于碳的理论比容量，被认为是最具潜力的高能量负极材料。然而，硅负极在充放电过程中由于大的体积改变、严重的结构坍塌以及极易从集流体上脱落等问题成为制约其大规模应用的主要障碍。

2、目前，氧化硅负极即siox(0＜x＜2)则表现出相对较小的体积变化(～200％)和较好的循环稳定性。究其原因，siox在首次放电过程中与锂离子反应生成lixsi合金、li2o和含锂硅酸盐(li4sio4)；其中，生成的li2o和li4sio4可以作为抑制体积膨胀作用的缓冲层。然而，li2o和li4sio4为不可逆的惰性物质，会导致siox负极的初始库伦效率往往低于60％。而首次库伦效率是全电池设计中的一个重要指标，它决定了活性材料的利用率和构成电池的总质量，对于提升siox负极首次库伦效率具有重要意义。但是目前现有技术中并未有较好的应对策略能够解决siox负极的首次库伦本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种复合锂电池负极材料，包括SiOC基体和掺杂于所述SiOC基体中的Sn原子；

2.如权利要求1所述的复合锂电池负极材料，其特征在于，所述Sn原子的质量为复合锂电池负极材料总质量的2～9％。

3.如权利要求1或2所述的复合锂电池负极材料，其特征在于，所述复合锂电池负极材料的形貌为交联多级球状的粉体。

4.如权利要求3所述的复合锂电池负极材料，其特征在于，所述复合锂电池负极材料的粒径为100～200nm。

5.如权利要求1～4任意一项所述的复合锂电池负极材料的制备方法，包括如下步骤：

6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于...

【技术特征摘要】

1.一种复合锂电池负极材料，包括sioc基体和掺杂于所述sioc基体中的sn原子；

2.如权利要求1所述的复合锂电池负极材料，其特征在于，所述sn原子的质量为复合锂电池负极材料总质量的2～9％。

3.如权利要求1或2所述的复合锂电池负极材料，其特征在于，所述复合锂电池负极材料的形貌为交联多级球状的粉体。

4.如权利要求3所述的复合锂电池负极材料，其特征在于，所述复合锂电池负极材料的粒径为100～200nm。

5.如权利要求1～4任意一项所述的复合锂电池负极材料的制备方法，包括如下步骤：

6.如权利要求5所述的制备...

【专利技术属性】
技术研发人员：宫勇吉，崔世强，张江江，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：