一种钛硅负极材料及其制备方法和锂电池技术

本发明专利技术公开了一种钛硅负极材料及其制备方法和锂电池，所述制备方法包括，将钛源、硅源和锂源混合后压制，得到压坯；将所述压坯破碎后得到粉末；将所述粉末煅烧得到钛硅负极材料。经过本发明专利技术的方法可减小硅源本体嵌入锂的过程中的位阻，从而表现出快速脱嵌锂的能力。同时，抑制硅材料在锂离子脱嵌过程中体积变化，又可避免硅与电解液的直接接触，促进稳定SEI层的生成，提高了电池的首次库伦效率、质量能量密度，减少了随着循环次数的增加而带来容量的衰减。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及锂电池负极材料，特别涉及一种钛硅负极材料及其制备方法和锂电池。

技术介绍

1、锂离子电池由于能量密度高、循环寿命长、环境友好、无记忆效应等优点而备受关注，在3c数码、汽车等领域有着广泛应用。石墨是最常用的锂离子电池负极材料之一，其理论克容量仅为372mah/g，越来越无法满足人们对高能量密度电池的需求。硅的理论克容量为4200mah/g，但由于其巨大的体积效应(>300％)，将硅完全作为负极材料进行使用，电池在充放电其极片在嵌锂/脱锂过程中，其体积膨胀非常严重，随着循环次数的增加会导致硅材料电极表面的固相电解质层(sei层)容易发生破裂而使料粉与箔材粘结脱落，造成电池容量快速衰减，循环稳定性大大降低，从而影响电池的使用寿命给电池安全性能带来安全隐患。

2、钛硅可以形成类似石墨层状结构的合金材料，可以同时兼顾高容量与石墨的低膨胀率以及稳定性等优点，满足稳定循环的高能量密度锂离子电池的要求。例如，cn113013397a公开了利用硅废料和含钛渣制备钛硅合金负极材料的方法，将含钛渣和硅废料混匀后煅烧得到钛硅合金负极材料，此方法具有本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种钛硅负极材料的制备方法，其特征在于，包括，

2.根据权利要求1所述的钛硅负极材料的制备方法，其特征在于，所述钛源、硅源和锂源在混合前分别经过球磨处理；

3.根据权利要求1所述的钛硅负极材料的制备方法，其特征在于，所述钛源、硅源和锂源中钛、硅、锂的摩尔比为0.5～0.8：0.5～0.8：1～3。

4.根据权利要求1所述的钛硅负极材料的制备方法，其特征在于，所述钛源包括二氧化钛；

5.根据权利要求1所述的钛硅负极材料的制备方法，其特征在于，所述压坯时的压力为80～150MPa。

6.根据权利要求1所述的钛硅负极材料的制备方法...

【技术特征摘要】

1.一种钛硅负极材料的制备方法，其特征在于，包括，

2.根据权利要求1所述的钛硅负极材料的制备方法，其特征在于，所述钛源、硅源和锂源在混合前分别经过球磨处理；

3.根据权利要求1所述的钛硅负极材料的制备方法，其特征在于，所述钛源、硅源和锂源中钛、硅、锂的摩尔比为0.5～0.8：0.5～0.8：1～3。

4.根据权利要求1所述的钛硅负极材料的制备方法，其特征在于，所述钛源包括二氧化钛；

5.根据权利要求1所述的钛硅负极材料的制备方法，其特征在于，所述压坯时的压力为80～150mpa。

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【专利技术属性】
技术研发人员：徐能强，高峰，张要枫，赵冬梅，
申请(专利权)人：湖北钛时代新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：