一种铌酸锂负极材料及其制备方法和全固态锂离子电池技术

本发明专利技术涉及锂电池技术领域，具体公开了一种铌酸锂负极材料及其制备方法和全固态锂离子电池。该铌酸锂负极材料具有核‑壳结构，核的组成包括硅；壳的组成包括铌酸锂；硅的D<subgt;50</subgt;为0.03～50μm。本发明专利技术制备的铌酸锂负极材料，其表面均匀分布的铌酸锂能与硫化物固态电解质实现优异的接触，铌酸锂的储存锂能力可以减少锂沉积、锂枝晶的形成，提高全固态锂离子电池的循环性能和安全性能。铌酸锂材料低膨胀外壳可以降低硅的体积膨胀对电极结构的影响，抑制复合负极电极中空隙率的提高，降低负极材料与硫化物固态电解质的接触失效，改善材料在长期循环过程中的容量衰减加快问题，提高全固态锂离子电池的倍率性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及锂电池，具体涉及一种铌酸锂负极材料及其制备方法和全固态锂离子电池。

技术介绍

1、锂离子电池作为一种高效的电化学储能装置已被广泛探索。为了进一步提高其能量密度、功率密度，降低其生产成本，以便大规模应用于电力输送和储能，开发新一代电池具有重要意义。硫化物全固态锂电池基于不可燃硫化物固态电解质，有望通过独特的双极堆叠方式提高能量密度，并缓解安全问题。然而，基于传统石墨负极的电池已经达到了能量密度的理论极限。采用高容量电极材料是发展高能硫化物全固态锂电池的迫切需要。

2、作为负极材料，硅(si)以其超高比容量、适宜的平台潜力和丰富的自然资源有望取代石墨。经过20年的努力，其在锂离子电池行业的可行性仍不尽如人意。硅与硫化物电解质存在界面问题，在循环过程中，锂离子在低电位硅表面会发生还原生成锂金属沉积在硅表面，生成锂枝晶，从而易导致容量衰减、短路问题。硅在循环过程中还会发生较大的体积膨胀，与硫化物电解质接触性不断变差的问题；随着循环的进行，硅嵌锂脱锂过程中发生300％左右的体积膨胀，导致硅与硫化物固态电解质空隙不断扩大，两者之间的接触不断变本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种铌酸锂负极材料，其特征在于，具有核-壳结构，所述核的组成包括硅；所述壳的组成包括铌酸锂；

2.根据权利要求1所述的铌酸锂负极材料，其特征在于，所述硅占铌酸锂负极材料总质量的80～95％。

3.根据权利要求1所述的铌酸锂负极材料，其特征在于，所述壳的厚度为5～100nm。

4.权利要求1至3中任一项所述的铌酸锂负极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述铌源包括五氧化二铌、氢氧化铌中的至少一种。

6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，...

【技术特征摘要】

1.一种铌酸锂负极材料，其特征在于，具有核-壳结构，所述核的组成包括硅；所述壳的组成包括铌酸锂；

2.根据权利要求1所述的铌酸锂负极材料，其特征在于，所述硅占铌酸锂负极材料总质量的80～95％。

3.根据权利要求1所述的铌酸锂负极材料，其特征在于，所述壳的厚度为5～100nm。

4.权利要求1至3中任一项所述的铌酸锂负极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述铌源包括五氧化二铌、氢氧化铌中的至少一种。

6.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨彪，李浩东，孙振，罗明，
申请(专利权)人：高能时代深圳新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：