一种负极材料锰酸镍锂包覆硅及其制备方法和应用技术

技术编号:45156983 阅读:28 留言:0更新日期:2025-05-06 18:12
本发明专利技术属于电池材料技术领域,公开了一种负极材料锰酸镍锂包覆硅及其制备方法和应用。该负极材料锰酸镍锂包覆硅,其具有核‑壳结构,核的组成包括硅,壳的组成包括锰酸镍锂;核的质量占负极材料锰酸镍锂包覆硅总质量的80%以上。该负极材料锰酸镍锂包覆硅可以改善硅和硫化物电解质的界面问题,减少锂在负极侧沉积,生成锂枝晶,提高倍率性能,并且锰酸镍锂在嵌锂脱锂过程中,体积膨胀小,结构稳定,将其包覆在硅上,可以抑制硅的体积膨胀,减少活性材料锂化脱锂过程中的体积变化对活性材料与硫化物固态电解质接触性的破坏,改善材料循环稳定性和倍率性能,使得负极材料锰酸镍锂包覆硅能更好的应用于硫化物固态电池。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电池材料,特别涉及一种负极材料锰酸镍锂包覆硅及其制备方法和应用


技术介绍

1、远程电动汽车和飞机的发展需要能量密度、功率密度和安全性大幅提高的下一代锂电池。利用石墨负极的锂离子电池已不能满足高能量密度的要求,基于转换反应的高容量负极材料应运而生。硅(si)是一种理想的替代品,因为它每个硅原子可以容纳3.75个锂离子,理论容量为3589mah/g,是石墨(372mah/g)的10倍。此外,硅天然储量丰富,成本低,具有巨大的商业应用潜力。虽然硅的理论容量略低于纯锂金属阳极(3860mah/g),但硅的枝晶生长倾向较低,这在电池安全性方面比锂金属具有至关重要的优势。

2、硅阳极的实际应用取得了实质性进展;然而,电池循环时的快速容量衰减仍然是一个主要障碍。这种容量衰减与硅颗粒在(去)锂化时固有的大体积变化(>300%)密切相关,这导致硅与其他电极组分(例如集流器和碳添加剂)之间的界面接触不良。一旦硅颗粒与这些组分分离,它们就会被电隔离,因此不再具有电化学活性。此外,大的体积变化会导致局部应力积聚,导致硅颗粒断裂。该过程在充电和放电本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种负极材料锰酸镍锂包覆硅,其特征在于,其具有核-壳结构,所述核的组成包括硅,所述壳的组成包括锰酸镍锂;

2.根据权利要求1所述的负极材料锰酸镍锂包覆硅,其特征在于,所述硅的质量占所述负极材料锰酸镍锂包覆硅总质量的80-95%。

3.根据权利要求1所述的负极材料锰酸镍锂包覆硅,其特征在于,所述壳的厚度为5-100nm。

4.根据权利要求1所述的负极材料锰酸镍锂包覆硅,其特征在于,所述硅的粒径为30nm-100μm。

5.权利要求1-4任一项所述的负极材料锰酸镍锂包覆硅的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

>6.根据权利要求5...

【技术特征摘要】

1.一种负极材料锰酸镍锂包覆硅,其特征在于,其具有核-壳结构,所述核的组成包括硅,所述壳的组成包括锰酸镍锂;

2.根据权利要求1所述的负极材料锰酸镍锂包覆硅,其特征在于,所述硅的质量占所述负极材料锰酸镍锂包覆硅总质量的80-95%。

3.根据权利要求1所述的负极材料锰酸镍锂包覆硅,其特征在于,所述壳的厚度为5-100nm。

4.根据权利要求1所述的负极材料锰酸镍锂包覆硅,其特征在于,所述硅的粒径为30nm-100μm。

5.权利要求1-4任一项所述的负极材料锰酸镍锂包覆硅的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

6.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,所述煅烧的温度为400-1000℃;和/或,所述煅烧的时间...

【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:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1