[发明专利]一种硅氧化合物及使用它的二次电池

说明书

本申请公开了一种硅氧化合物，所述硅氧化合物的化学式为SiO_x(0x2)，其同时含有硫元素和铝元素，且硫元素的含量为20ppm～300ppm；硫元素与铝元素的重量比为1.5～13.0。采用本申请提供的硅氧化合物材料，使得二次电池能够同时兼顾长循环性能及高首次库伦效率。

技术领域

本申请属于储能装置技术领域，尤其涉及一种硅氧化合物及使用它的二次电池。

背景技术

随着环境保护问题日益受到重视，环境友好的二次电池逐渐被应用到电动汽车中。不同于消费类电子产品用二次电池，动力型二次电池对能量密度和循环寿命都有着更高的要求。与传统的碳材料相比，硅基材料作为负极活性材料具有很高的理论克容量，为石墨类负极活性材料的数倍，因此，业界期望采用硅基材料来提升二次电池的能量密度。

发明内容

本申请第一方面提供一种硅氧化合物，所述硅氧化合物的化学式为SiO_x(0x2)，其同时含有硫元素和铝元素，其中，硫元素的含量为20ppm～300ppm；硫元素与铝元素的重量比为1.5～13.0:1。

本申请第二方面提供一种二次电池，其含有上述硅氧化合物。

有益效果

本申请提供的硅氧化合物中同时含有硫元素和铝元素，硫元素的含量为20ppm～300ppm、且硫元素与铝元素的质量比为1.5～13.0，显著提高了硅氧化合物的容量发挥及循环寿命，从而使得使用该硅氧化合物的二次电池的首次库伦效率及循环性能均得到大幅度提高。

附图说明

图1为一个实施例的硅氧化合物的X射线衍射图。

具体实施方式

为了使发明目的、技术方案和有益技术效果更加清晰，以下结合具体实施例对本申请进行详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的实施例仅仅是为了解释本申请，并非为了限定本申请。

为了简便，本文仅明确地公开了一些数值范围。然而，任意下限可以与任何上限组合形成未明确记载的范围；以及任意下限可以与其它下限组合形成未明确记载的范围，同样任意上限可以与任意其它上限组合形成未明确记载的范围。此外，尽管未明确记载，但是范围端点间的每个点或单个数值都包含在该范围内。因而，每个点或单个数值可以作为自身的下限或上限与任意其它点或单个数值组合或与其它下限或上限组合形成未明确记载的范围。

在本文的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“以上”、“以下”为包含本数，“一种或几种”中“几种”的含义是两种或两种以上。

上述发明内容并不意欲描述本申请中的每个公开的实施方式或每种实现方式。如下描述更具体地举例说明示例性实施方式。在整篇申请中的多处，通过一系列实施例提供了指导，这些实施例可以以各种组合形式使用。在各个实例中，列举仅作为代表性组，不应解释为穷举。

硅氧化合物材料

本申请的硅氧化合物，化学式为SiO_x(0x2)；其同时含有硫元素和铝元素，且所述硫元素的含量为20ppm～300ppm，所述硫元素与所述铝元素的质量比为1.5～13.0。

在本文中，ppm(parts per million)是所述硫元素或铝元素的质量占所述硅氧化合物的质量的百万分比。

硫元素与铝元素的加入，可能改善了活性离子在硅氧化合物颗粒内部的固相传输，以及可能提高了硅氧化合物颗粒的电子传导性能，同时可能对颗粒的膨胀和收缩起到一定的缓冲作用，减缓了颗粒的破裂，从而大幅度提高了硅氧化合物材料的首次库伦效率及循环性能。

优选地，在所述硅氧化合物的化学式SiO_x中，0.6≤x≤1.5；更优选地，0.9≤x≤1.2。