[发明专利]一种硅基复合材料及其制备方法和应用在审
| 申请号： | 201811407059.7 | 申请日： | 2018-11-23 |
| 公开（公告）号： | CN109273700A | 公开（公告）日： | 2019-01-25 |
| 发明（设计）人： | 郑东;牛丽媛;刘慧军;金源;谢健;郭永斌 | 申请（专利权）人： | 浙江众泰汽车制造有限公司 |
| 主分类号： | H01M4/36 | 分类号： | H01M4/36;H01M4/38;H01M10/42;H01M10/0525;B82Y30/00 |
| 代理公司： | 芜湖安汇知识产权代理有限公司 34107 | 代理人： | 任晨晨 |
| 地址： | 321301 浙江省金*** | 国省代码： | 浙江;33 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 硫化物固态电解质 硅基复合材料 纳米硅 氧化硅 制备方法和应用 非晶 首次库伦效率 固态电解质 规模化生产 硅纳米颗粒 高温处理 均匀包覆 镁热还原 球磨工艺 循环性能 复合材料 包覆 耗能 球磨 酸洗 制备 清洗 复合 优化 | ||
1.一种硅基复合材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
1)将含氧化硅的原料高温热处理，再酸洗，得到纯氧化硅；
2)将步骤1)中所得纯氧化硅与镁粉和金属氯化物经球磨混合均匀，得混合物；
3)将步骤2)所得混合物置于气氛保护炉中，通入惰性气体，进行镁热还原反应，冷却至室温，得到镁热还原产物；
4)将步骤3)所得镁热还原产物经酸洗、干燥后，得到纳米硅；
5)将步骤4)所得纳米硅与硫化锂和硫化磷混合，进行球磨得到硅基复合材料。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中，镁粉和纯氧化硅摩尔比为2～2.1:1，金属氯化物与纯氧化硅的重量比为5～10:1。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤3)中所述的镁热还原反应在温度500～900℃条件下进行2～20小时。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤5)中所述硫化物固态电解质选自硫化锂和硫化磷；硫化锂和硫化磷的摩尔比为0.5-0.9：0.5-0.1。
5.根据权利要求1或4所述的制备方法，其特征在于，步骤5)中硫化物固态电解质的质量为纳米硅质量的5％～25％。
6.根据权利要求1或4所述的制备方法，其特征在于，步骤5)中所述球磨是指震荡球磨，频率为15～25Hz，时间为1～5小时。
7.一种权利要求1-6任一项所述方法制备的硅基复合材料，其特征在于，所述复合材料由硅纳米颗粒和硫化物固态电解质组成，硫化物固态电解质均匀完全包覆硅纳米颗粒，形成核壳结构。
8.根据权利要求7所述的硅基复合材料，其特征在于，所述硫化物固态电解质的分子式xLi2S(1–x)P2S5，其中0.5≤x≤0.9。
9.根据权利要求7或8所述的硅基复合材料，其特征在于，所述硅纳米颗粒的尺寸为10nm～500nm。
10.一种权利要求1-6任一项所述方法制备的硅基复合材料在锂离子电池中的应用。
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