一种高预锂化程度的硅负极材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高预锂化程度的硅负极材料及其制备方法，属于锂离子电池技术领域，本发明专利技术方法包括以下步骤：将Si和LiH按照配方量混合；在惰性气体保护下，采用机械球磨使样品混合均匀；将混合物置于真空或惰性气氛中加热至预定温度进行保温，得到预嵌锂的锂硅合金。本发明专利技术通过LiH的熔融热预锂化作用，得到具有高预锂化程度和高比容量的硅负极材料，同时具备良好的循环稳定性；而且本发明专利技术制备工艺简单、成本低廉、可重复性好、快捷高效，为硅负极的商业化应用提供了坚实的基础。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于锂离子电池，具体涉及一种高预锂化程度的硅负极材料及其制备方法。

技术介绍

1、锂离子电池是当今重要的能量储存器件，目前商业化的石墨负极无法满足对高能量密度储能器件日益增长的需求。硅具有超高的理论比容量，是成为下一代锂离子电池极具潜力的负极材料。然而，在硅的锂化/脱锂过程中伴随着剧烈的体积膨胀 (300 ~ 400%)，从而导致活性材料的粉化，活性组分与集流体之间失去接触。此外，随着硅的体积膨胀，锂离子在固态电解质界面形成的过程中不断消耗，导致了低的首圈库伦效率，从而使锂离子电池的能量密度明显降低。

2、预锂化作为解决锂损失问题和提高锂离子电池能量密度的策略被广泛研究，预锂化在概念上独立于电池材料或电极的预处理，其具体目的是补偿锂离子电池中的初始锂损失，可简单地视为在电池循环之前使用特定的预锂化试剂/材料或处理向锂离子电池提供额外的活性锂。

3、目前最常见的预锂化方法是掺杂预锂化法，通过设备直接将金属锂粉喷涂到硅负极上进行补锂，在一定程度上可以提高首圈库伦效率和循环寿命。但是金属锂非常活泼，极易与氧气和水发生反应引起发生本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高预锂化程度的硅负极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的高预锂化程度的硅负极材料的制备方法，其特征在于，LiH 和Si的摩尔比为4-7。

3.根据权利要求1或2所述的高预锂化程度的硅负极材料的制备方法，其特征在于，所述隔绝空气条件为H2O<0.01 ppm，O2<0.01 ppm。

4.根据权利要求1所述的高预锂化程度的硅负极材料的制备方法，其特征在于，LiH 与Si 在常温下球磨混合。

5.根据权利要求1或4所述的高预锂化程度的硅负极材料的制备方法，其特征在于，所述球磨为行星式球磨，球料...

【技术特征摘要】

1.一种高预锂化程度的硅负极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的高预锂化程度的硅负极材料的制备方法，其特征在于，lih 和si的摩尔比为4-7。

3.根据权利要求1或2所述的高预锂化程度的硅负极材料的制备方法，其特征在于，所述隔绝空气条件为h2o<0.01 ppm，o2<0.01 ppm。

4.根据权利要求1所述的高预锂化程度的硅负极材料的制备方法，其特征在于，lih 与si 在常温下球磨混合。

5.根据权利要求1或4所述的高预锂化程度的硅负极材料的制备方法，其特征在于，所述球磨为行星式...

【专利技术属性】
技术研发人员：张腾飞，胡志雯，汪明，吕蓥彤，胡钊僮，黄涛，刘鹏，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：