一种硅氧复合负极材料及其制备方法和锂离子电池技术

本发明专利技术提供一种硅氧复合负极材料及其制备方法和锂离子电池，所述硅氧复合负极材料包括内核，包覆层以及位于所述包覆层和内核之间的中间层；所述中间层包括氧化锂和锂的硅酸盐。本发明专利技术通过在内核表面预先设置氧化锂和锂的硅酸盐组成的中间层，提高了负极材料的首效，减少了活性锂损失，起到了缓冲硅氧负极材料中的可逆硅区的体积膨胀作用，同时利用表面包覆提升了负极材料的导电性，抑制了材料充放电过程中的体积膨胀，增加了材料的赝电容性能。该结构的硅氧复合负极材料解决了硅氧负极材料存在的不可逆容量大和电子电导率低的问题，显著提升了硅氧负极材料的电化学性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电池，具体涉及一种硅氧复合负极材料及其制备方法和锂离子电池。

技术介绍

1、在现有的商业化应用的锂离子电池中，绝大多数负极都是以石墨为负极主材，是目前锂离子电池负极材料的主流选择，但是由于石墨理论比容量仅有372mah·g-1，无法满足目前电动汽车高续航的实际需求。在现有的锂储能负极材料中，硅氧负极材料具备质量比容量高、价格低廉等优点，是目前锂离子电池负极材料的热门候选者，但其电子电导率低和充放电过程中不可逆的体积膨胀，严重影响了过渡金属磷化物在锂离子电池中的应用。

2、为了提高硅氧负极的电化学性能，目前研究人员采用的改性方法有：(1)对硅氧负极的体相进行包覆，以抑制材料在充放电过程当中的体积膨胀和提升导电性。(2)对材料进行纳米化，以增大材料的比表面积以增加反应的活性位点和缩短li+的迁移路径提高导电性能。(3)通过二维材料掺杂来提高材料的电导率，抑制体积膨胀和增强其赝电容行为。结合上述三种方法可以有效提高硅氧负极的电化学性能。

3、然而，改性后的硅氧负极材料在充放电过程中仍然存在一定程度的体积膨胀，造成sei膜多次本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种硅氧复合负极材料，其特征在于，所述硅氧复合负极材料包括内核，包覆层以及位于所述包覆层和内核之间的中间层；

2.根据权利要求1所述的硅氧复合负极材料，其特征在于，所述内核为氮掺杂多孔硅氧材料；

3.根据权利要求1或2所述的硅氧复合负极材料，其特征在于，所述中间层的厚度为10nm-30nm；

4.根据权利要求1或2所述的硅氧复合负极材料，其特征在于，所述包覆层为碳层；

5.一种如权利要求1-4任一项所述的硅氧复合负极材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤(1...

【技术特征摘要】

1.一种硅氧复合负极材料，其特征在于，所述硅氧复合负极材料包括内核，包覆层以及位于所述包覆层和内核之间的中间层；

2.根据权利要求1所述的硅氧复合负极材料，其特征在于，所述内核为氮掺杂多孔硅氧材料；

3.根据权利要求1或2所述的硅氧复合负极材料，其特征在于，所述中间层的厚度为10nm-30nm；

4.根据权利要求1或2所述的硅氧复合负极材料，其特征在于，所述包覆层为碳层；

5.一种如权利要求1-4任一项所述的硅氧复合负极材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述中间层原料包括碳酸锂、氢氧化锂、硝酸锂、氯化锂、硫酸锂或磷酸锂中的...

【专利技术属性】
技术研发人员：白文德，秦亚伟，李云明，刘永飞，张守祥，
申请(专利权)人：蜂巢能源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：