复合硅基负极材料、其制备方法、包含其的负极片及锂离子二次电池技术

技术编号:42109259 阅读:16 留言:0更新日期:2024-07-25 00:32
本发明专利技术提供了一种复合硅基负极材料、其制备方法、包含其的负极片及锂离子二次电池。该复合硅基负极材料包括硅基材料芯层;以及金属材料壳层,金属材料壳层包覆硅基材料芯层,其中,硅基材料芯层包含金属材料壳层向硅基材料芯层内渗透形成的渗透区域。通过本发明专利技术的复合硅基负极材料及其制造方法,实现了负极材料的导电性的改善,并且限制了硅基材料形成的芯层的膨胀率,有效地减少电解液与硅基材料表面的反应导致的锂离子的消耗,由此提升了由本发明专利技术的复合硅基负极材料形成的锂离子二次电池的首次库伦效率以及循环性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及锂离子二次电池领域,具体而言,涉及一种复合硅基负极材料、其制备方法、包含其的负极片及锂离子二次电池


技术介绍

1、近年来,随着电子技术的不断更新,人们对用于支持电子设备的能源供应的电池装置的需求也在不断增加。现如今,需要能够存储更多电量且能够输出高功率的电池。传统铅酸电池以及镍氢电池等已经不能满足诸如智能手机的移动设备、诸如蓄电系统等的固定设备的新型电子制品的需求。因此,锂电池引起了人们的广泛关注。在对锂电池的开发过程中,已经较为有效地提高了其容量和性能。锂离子电池具有能量密度高、工作电压高、循环寿命长、环境污染小等优势,已成为当今世界极具发展潜力的新型绿色高能化学电源。电解液是锂离子电池的重要组成部分,对电池的许多性能如电压、能量密度、功率、寿命、温度适用范围和安全性能等具有重要的影响。

2、当前锂离子电池已广泛应用于信息家电(3c消费电子)、新能源汽车、储能等领域。随之而来的是人们对电池性能日益增长的需求。目前主要的负极材料石墨虽具有优异的循环性能,但其理论比容量(372mah/g)较低。因此高比容量负极材料成为了当前的研发本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种复合硅基负极材料,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的复合硅基负极材料,其特征在于,所述硅基材料芯层的厚度在10nm至10000nm的范围内。

3.根据权利要求1所述的复合硅基负极材料,其特征在于,所述金属材料壳层的厚度在5nm至1000nm的范围内。

4.根据权利要求1所述的复合硅基负极材料,其特征在于,所述渗透区域的厚度在5nm至100nm的范围内。

5.根据权利要求1所述的复合硅基负极材料,其特征在于,所述硅基材料芯层包含单质硅、硅氧化合物、硅碳化合物、硅铝合金、硅钛合金或它们的任意组合。

<p>6.根据权利要求...

【技术特征摘要】

1.一种复合硅基负极材料,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的复合硅基负极材料,其特征在于,所述硅基材料芯层的厚度在10nm至10000nm的范围内。

3.根据权利要求1所述的复合硅基负极材料,其特征在于,所述金属材料壳层的厚度在5nm至1000nm的范围内。

4.根据权利要求1所述的复合硅基负极材料,其特征在于,所述渗透区域的厚度在5nm至100nm的范围内。

5.根据权利要求1所述的复合硅基负极材料,其特征在于,所述硅基材料芯层包含单质硅、硅氧化合物、硅碳化合物、硅铝合金、硅钛合金或它们的任意组合。

6.根据权利要求1所述的复合硅基负极材料,其特征在于,所述金属材料壳层包含铝和/或钛。

7.根据权利要求1所述的复合硅基负极材料,其特征在于,基于所述复合硅基负极材料的总重量,所述硅基材料芯层的量在85wt%至99.5wt%的范围内,所述金属材料壳层的量在...

【专利技术属性】
技术研发人员:郭俊杰王丽周燕李于利武志一正
申请(专利权)人:株式会社村田制作所
类型:发明
国别省市:

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