一种硅碳负极材料及其制备方法、应用和电池技术

本发明专利技术公开了一种硅碳负极材料及其制备方法、应用和电池。该方法包括：(1)将锂粉、金属M与硅粉的混合物进行低温预烧结、压片、高温烧结，得到补锂材料；所述金属M为Ag和/或Cu；(2)将含有所述补锂材料、无机硅源材料和碳前驱体的混合物在惰性氛围中进行煅烧、造粒，得到所述硅碳负极材料。本发明专利技术所制备的硅碳负极材料可在负极充放电过程中锂不可逆损害时快速补锂，提升硅碳负极材料的首次库伦效率和倍率性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术具体涉及一种硅碳负极材料及其制备方法、应用和电池。

技术介绍

1、硅基负极被认为是下一代长续航负极材料，也是固态锂电池实现锂金属负极的过渡方案，其理论比容量为4200mah/g，约为人造石墨负极的近12倍。但是硅负极材料首次库伦效率远低于石墨负极，限制其产业化应用，纯硅负极材料的首次库仑效率大约只有80％，而硅氧材料在首次循环时，会产生氧化锂和锂硅酸盐等不可逆产物，其首次库仑效率更是降至60％至70％。其原因包括两方面：(1)硅基负极材料在首次充放电循环时，会形成不可逆的化学产物及固体电解质界面(sei)膜，这会导致电池的首次库仑效率显著下降；(2)在长期的循环使用过程中，活性物质由于硅剧烈的膨胀、粉化等原因发生失活、沉积和脱落现象，会导致电池系统中“活性锂”的损耗。

2、为了解决这一问题，补锂剂的使用显得尤为重要，补锂剂可通过及时补充循环过程中损耗的锂从而改善电池循环稳定性，提高首圈效率。此外，补锂剂如果具有电子导电性和离子导电性，可以优化电极内部的电子和离子传输路径，提升整体电极的性能，提升倍率性能并延长电池的使用寿命。当前主要研本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种硅碳负极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的硅碳负极材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述锂粉、所述金属M与所述硅粉的摩尔比为(12-13)：0.75：4，例如12.2：0.75：4或12.0：0.75：4；

3.如权利要求1所述的硅碳负极材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述低温预烧结的温度为300-400℃，例如350℃；

4.如权利要求1所述的硅碳负极材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述高温烧结的温度为500-800℃，例如700℃；

5.如权利要求1所述的硅碳负极材料的...

【技术特征摘要】

1.一种硅碳负极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的硅碳负极材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述锂粉、所述金属m与所述硅粉的摩尔比为(12-13)：0.75：4，例如12.2：0.75：4或12.0：0.75：4；

3.如权利要求1所述的硅碳负极材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述低温预烧结的温度为300-400℃，例如350℃；

4.如权利要求1所述的硅碳负极材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述高温烧结的温度为500-800℃，例如700℃；

5.如权利要求1所述的硅碳负极材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)满足以下条件中的一种或多种：

6.如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄凯蒂，裘锦勇，梁松，
申请(专利权)人：宜兴锂凰储能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：