[发明专利]一种氧化亚硅/硅/偏硅酸锂复合负极材料及其制备方法在审
申请号: | 201711459397.0 | 申请日: | 2017-12-28 |
公开(公告)号: | CN108269979A | 公开(公告)日: | 2018-07-10 |
发明(设计)人: | 郭桂略;齐美洲;刘会 | 申请(专利权)人: | 合肥国轩高科动力能源有限公司 |
主分类号: | H01M4/36 | 分类号: | H01M4/36;H01M4/38;H01M4/48;H01M4/485 |
代理公司: | 合肥市长远专利代理事务所(普通合伙) 34119 | 代理人: | 段晓微;叶美琴 |
地址: | 230000 安*** | 国省代码: | 安徽;34 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 氧化亚硅 偏硅酸锂 复合负极材料 制备 复合材料 无机物 保护气体 混合球磨 烧结 首次库伦效率 无机化合物 可逆容量 循环性能 包覆层 锂元素 安全 | ||
1.一种氧化亚硅/硅/偏硅酸锂复合负极材料,其特征在于,其包括作为活性物质的氧化亚硅/硅/偏硅酸锂复合材料和包覆在氧化亚硅/硅/偏硅酸锂复合材料外的无机物包覆层。
2.根据权利要求1所述氧化亚硅/硅/偏硅酸锂复合负极材料,其特征在于,所述氧化亚硅/硅/偏硅酸锂复合材料在复合负极材料中的重量含量为90-95%,无机物包覆层在复合负极材料中的重量含量为5-10%。
3.根据权利要求1或2所述氧化亚硅/硅/偏硅酸锂复合负极材料,其特征在于,其粒子尺寸D50为5-10μm。
4.一种如权利要求1-3中任一项所述氧化亚硅/硅/偏硅酸锂复合负极材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、取氧化亚硅和锂元素的无机化合物球磨0.5-3h,在保护气体的环境下烧结1-10h,其中,烧结温度为400-800℃,冷却后得到氧化亚硅/硅/偏硅酸锂复合材料;
S2、将S1中的氧化亚硅/硅/偏硅酸锂复合材料与无机物进行混合球磨,然后在保护气体条件下进行烧结得到所述氧化亚硅/硅/偏硅酸锂复合负极材料,其中,烧结温度为400-800℃,烧结时间为1-10h。
5.根据权利要求4所述氧化亚硅/硅/偏硅酸锂复合负极材料的制备方法,其特征在于,在S1中,所述氧化亚硅、锂元素的无机化合物的摩尔比为8:0.5-8。
6.根据权利要求4或5所述氧化亚硅/硅/偏硅酸锂复合负极材料的制备方法,其特征在于,在S1中,所述氧化亚硅中Si、O原子比为n,1≤n<2;所述氧化亚硅的粒径为3-10μm。
7.根据权利要求4-6中任一项所述氧化亚硅/硅/偏硅酸锂复合负极材料的制备方法,其特征在于,在S1中,所述锂元素的无机化合物为碳酸锂、氢氧化锂、醋酸锂中的一种或者多种的混合物。
8.根据权利要求4-7中任一项所述氧化亚硅/硅/偏硅酸锂复合负极材料的制备方法,其特征在于,在S2中,所述无机物为碳无机物或者铝无机物;所述碳无机物为热沥青、石油沥青、煤沥青中的一种或者多种的混合物;所述铝无机物为醋酸铝、氢氧化铝中的一种或者两种的混合物。
9.根据权利要求4-8中任一项所述氧化亚硅/硅/偏硅酸锂复合负极材料的制备方法,其特征在于,在S1和S2中,所述保护气体为氮气、氩气、氮气与氢气的混合气体、氩气与氢气的混合气体中的一种或者多种的混合物。
10.根据权利要求9所述氧化亚硅/硅/偏硅酸锂复合负极材料的制备方法,其特征在于,在氮气与氢气的混合气体中,氮气与氢气的体积比为90-98:2-10;在氩气与氢气的混合气体中,氩气与氢气的体积比为90-98:2-10;优选地,在氮气与氢气的混合气体中,氮气与氢气的体积比为95:5;在氩气与氢气的混合气体中,氩气与氢气的体积比为95:5。
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