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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于锂离子电池制造,具体涉及硅氧负极材料锂离子电池,还涉及硅氧负极材料锂离子电池的制备方法。
技术介绍
1、随着社会的高速发展,矿物资源面临着枯竭的巨大危机,开发新一代能源迫在眉睫,在探索新能源的道路上,风能、地热能等可再生能源的发掘受到了广泛的关注,但是这些新能源都存在着可控性低等缺点,因此,研发出稳定的能源转换技术是获得可控且持续的新能源的必要条件,在众多的新型储能元件中,锂离子电池因其比能量密度高安全性能优异、制造成本低廉等优点,现已普及到各类数码产品当中成为了现代社会缺一不可的电源产品;
2、氧化亚硅负极材料因具有较高的理论比容量而得到广泛研究,但是其充放电过程中体积膨胀现象导致电极结构破坏严重,容量急剧衰减,导致循环性能较差,另外氧化亚硅本身较低的导电性也限制了材料电性能的发挥;
3、虽然硅基材料理论容量高,但在首次可逆比容量、首次效率以及容量保持率方面尚存在不足;
4、为解决上述问题,本申请中提出一种硅氧负极材料锂离子电池及其制备方法。
技术实现思路
1、为解决现有技术中存在的上述问题,本专利技术提供了一种硅氧负极材料锂离子电池及其制备方法,具有首次可逆比容量高、首次效率高以及容量保持率高的特点。
2、为实现上述目的,本专利技术提供如下技术方案:硅氧负极材料锂离子电池,包括外壳、电解质、正极、负极和隔膜,所述电解质设置在所述外壳内,所述隔膜设置在所述外壳的中心处,且在所述隔膜的一侧设有正极、另一侧设有负极;
>3、以sio为原料进行碳包覆,制得到碳包覆的氧化亚硅sio/c-cp粉末,作为负极的材料。
4、本专利技术还公开了一种硅氧负极材料锂离子电池的制备方法,所述制备方法包含如下步骤:
5、步骤一:将中值粒径为5μm的氧化亚硅进行球磨处理至中值粒径为0.8μm;
6、步骤二:将适量中温煤沥青溶于适量洗油的容器中,接着向溶液中加入适量球磨处理后的氧化亚硅,搅拌至完全溶解;
7、步骤三:加热将洗油挥发后得到的sio/沥青前驱体;
8、步骤四:将sio/沥青前驱体放入煅烧炉,在惰性气体保护下以5℃/min的速度升温至900℃,在此温度下维持2h后将温度自然降温至室温;
9、步骤五:研磨过200目筛后得到碳包覆的氧化亚硅sio/c-cp粉末;
10、步骤六:以sio/c-cp粉末作为负极的原材料,并结合外壳、电解质、正极、隔膜制成硅氧负极材料锂离子电池。
11、作为本专利技术的一种优选技术方案,在步骤二中,中温煤沥青的含碳量为40%-50%。
12、作为本专利技术的一种优选技术方案,在步骤二中,中温煤沥青与氧化亚硅的添加比例为1:2-1:3。
13、作为本专利技术的一种优选技术方案,在步骤三中,加热的温度为750℃。
14、作为本专利技术的一种优选技术方案,在步骤四中,所用的惰性气体为氮气。
15、与现有技术相比,本专利技术的有益效果是:本专利技术的硅氧负极材料锂离子电池及其制备方法,以高温煤沥青为前驱体得到的sio/c复合材料表面包覆层均匀完整,电化学性能较为优异,在0.05下首次可逆比容量可达1563.9mah/g,首次库仑效率为83.05%,容量保持率为90%以上,首次可逆比容量、首次库仑效率以及容量保持率均得到大幅度提升。
16、本申请其他附加的优点和有益效果将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本申请的实践了解到。
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1.硅氧负极材料锂离子电池,其特征在于:包括外壳(1)、电解质(2)、正极(3)、负极(4)和隔膜(5),所述电解质(2)设置在所述外壳(1)内,所述隔膜(5)设置在所述外壳(1)的中心处,且在所述隔膜(5)的一侧设有正极(3)、另一侧设有负极(4);
2.硅氧负极材料锂离子电池的制备方法,其特征在于:所述制备方法包含如下步骤:
3.根据权利要求2所述的硅氧负极材料锂离子电池的制备方法,其特征在于:在步骤二中,中温煤沥青的含碳量为40%-50%。
4.根据权利要求2所述的硅氧负极材料锂离子电池的制备方法,其特征在于:在步骤二中,中温煤沥青与氧化亚硅的添加比例为1:2-1:3。
5.根据权利要求2所述的硅氧负极材料锂离子电池的制备方法,其特征在于:在步骤三中,加热的温度为750℃。
6.根据权利要求2所述的硅氧负极材料锂离子电池的制备方法,其特征在于:在步骤四中,所用的惰性气体为氮气。
【技术特征摘要】
1.硅氧负极材料锂离子电池,其特征在于:包括外壳(1)、电解质(2)、正极(3)、负极(4)和隔膜(5),所述电解质(2)设置在所述外壳(1)内,所述隔膜(5)设置在所述外壳(1)的中心处,且在所述隔膜(5)的一侧设有正极(3)、另一侧设有负极(4);
2.硅氧负极材料锂离子电池的制备方法,其特征在于:所述制备方法包含如下步骤:
3.根据权利要求2所述的硅氧负极材料锂离子电池的制备方法,其特征在于:在...
【专利技术属性】
技术研发人员:许朝勇,肖仁平,周吉鑫,
申请(专利权)人:深圳市三和朝阳科技股份有限公司,
类型:发明
国别省市:
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