一种熔融淬火法氧化亚硅复合材料及其制备方法与应用技术

本发明专利技术属于电极材料技术领域，具体公开了一种熔融淬火法氧化亚硅复合材料及其制备方法与应用。本发明专利技术通过先将硅粉与二氧化硅混合熔炼，得到非晶SiO<subgt;x</subgt;；然后将得到的非晶SiO<subgt;x</subgt;顺次进行第一次碳包覆、预锂化和第二次碳包覆，得到氧化亚硅复合材料。在本发明专利技术中，非晶SiO<subgt;x</subgt;通过冶金中熔炼淬火法得到，具有硅氧比稳定，生产效率较高的优势。本发明专利技术还对非晶SiO<subgt;x</subgt;进行了碳包覆，第一碳层可以保证液相预锂时锂层从碳外壳均匀稳定进入硅氧内核。有机溶液预锂时条件温和稳定，形成的硅酸盐包覆层均一稳定。第二层碳包覆可以修复预锂化过程中所造成的碳层破坏。大大提升材料的首次库伦效率，减少了循环过程中的膨胀。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电极材料，尤其涉及一种熔融淬火法氧化亚硅复合材料及其制备方法与应用。

技术介绍

1、氧化亚硅具有高理论比容量(2600mah/g)，是石墨容量的6倍，而且安全性好，价格低廉，因此是非常具有潜力的下一代锂离子电池负极材料。但是氧化亚硅也存在一些缺陷，例如电导率低，极化严重，同时首次库伦效率低于77％。

2、目前主要通过硅源蒸汽冷凝得到siox原材料，然后经过包覆预锂等操作得到复合材料。中国专利申请cn 111377452a使用sio2蒸汽和硅烷气体(sih4)冷凝得到siox，但是该方法产生sio2的蒸汽速度难以控制，从而导致siox中硅氧比不稳定，且生产效率不高；首效问题主要通过预锂化解决。专利cn 112551522a对硅氧(siox)粉体混入碳源进行包覆，再经过有机酸和锂源混合溶液处理得到一种改性的预锂化硅氧负极材料，但是该方法获得的锂稳定性不够，分布不够均匀。

3、因此，如何提供一种熔融淬火法氧化亚硅复合材料及其制备方法与应用，提高氧化亚硅复合材料的稳定性、首次库伦效率和容量保持率，降低循环过程的体积膨胀；同时提本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种熔融淬火法氧化亚硅复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种熔融淬火法氧化亚硅复合材料的制备方法，其特征在于，所述硅粉的粒度D50为1～10μm，二氧化硅的粒度为D50为1～10μm；

3.根据权利要求1或2所述的一种熔融淬火法氧化亚硅复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中的熔炼为在真空环境和保护气氛下熔炼，然后降温得到非晶SiOx。

4.根据权利要求3所述的一种熔融淬火法氧化亚硅复合材料的制备方法，其特征在于，所述真空环境的真空度为0～10Pa；

5.根据权利要求4所述的一种熔融淬火法氧化...

【技术特征摘要】

1.一种熔融淬火法氧化亚硅复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种熔融淬火法氧化亚硅复合材料的制备方法，其特征在于，所述硅粉的粒度d50为1～10μm，二氧化硅的粒度为d50为1～10μm；

3.根据权利要求1或2所述的一种熔融淬火法氧化亚硅复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中的熔炼为在真空环境和保护气氛下熔炼，然后降温得到非晶siox。

4.根据权利要求3所述的一种熔融淬火法氧化亚硅复合材料的制备方法，其特征在于，所述真空环境的真空度为0～10pa；

5.根据权利要求4所述的一种熔融淬火法氧化亚硅复合材料的制备方法，其特征在于，所述熔炼的温度...

【专利技术属性】
技术研发人员：方斌，李胜，赖桂棠，李金武，黄世强，赵地磊，
申请(专利权)人：银硅宁波科技有限公司，
类型：发明
国别省市：