[发明专利]原位聚合包覆改性硅基负极材料的制备及其应用

权利要求书

1.一种原位聚合包覆改性的硅基负极材料，其特征在于，硅基材料表面包覆有无机物与聚合物的复合包覆层，所述硅基负极材料通过深共熔溶剂作用，使聚合物的单体在硅基材料表面原位聚合反应得到无机物均匀分布在聚合物中的复合包覆层；所述复合包覆层厚度为5-15nm；

所述无机物为含氟类锂盐化合物；

所述原位聚合包覆改性的硅基负极材料是通过包括以下步骤的制备方法得到：

S1、将硅基材料和无机物加入到溶剂中，搅拌并超声使其均匀分散，得到硅基材料和无机物的混合溶液；

S2、将聚合物单体加入硅基材料和无机物的混合溶液，搅拌，使其均匀分散，加入单体质量0-0.1%的引发剂，使单体聚合反应得到无机物与聚合物共同包覆的硅基材料；

S3、将S2所得到材料固液分离后干燥，得到原位聚合包覆改性的硅基负极材料；

S1中，溶剂为醚类与深共熔溶剂形成的混合溶剂；其中深共熔溶剂的加入量为混合溶剂体积的10-20%；

深共熔溶剂是氯化胆碱与羧酸或多元醇中的一种按照摩尔比1：1-3组成；

所述多元醇选自乙二醇、丁二醇、甘油的一种或多种；所述羧酸选自草酸或丙二酸。

2.根据权利要求1所述的硅基负极材料，其特征在于，所述原位聚合是单体在硅基材料表面通过阳离子引发开环聚合、或者引发剂引发自由基聚合方式进行的；所述聚合物选自聚1,3-二氧戊环（PDOL）、聚碳酸亚乙烯酯（PVC）、聚碳酸乙烯酯（PEC）、聚丙烯腈（PAN）中的一种或多种。

3.根据权利要求1或2所述的硅基负极材料，其特征在于，所述无机物选自六氟磷酸锂（LiPF₆）、四氟硼酸锂（LiBF₄）、六氟砷酸锂（LiAsF₆）、双二氟磺酰亚胺锂（LiFSI）、双三氟甲基磺酰亚胺锂（LiTFSI）、二氟草酸硼酸锂（LiDFOB）的一种或多种。

4.根据权利要求1或2所述的硅基负极材料，其特征在于，所述硅基材料选自硅、氧化亚硅、改性氧化亚硅、锂硅合金中的至少一种，或者硅、氧化亚硅、改性氧化亚硅、锂硅合金中的至少一种与碳混合形成的硅基材料。

5.根据权利要求1所述的硅基负极材料，其特征在于，无机物加入量占硅基材料的1-10wt%。

6.根据权利要求1所述的硅基负极材料，其特征在于，单体选自1,3二氧戊环（DOL）、碳酸亚乙烯酯（VC）、碳酸乙烯酯（EC）、丙烯腈(AN)中的一种或多种，单体加入量占硅基材料的10-60wt%。

7.根据权利要求1所述的硅基负极材料，其特征在于，S1中，搅拌速度为500-600 r/min，搅拌时间为2-5h，超声时间为0.5-2h；S2中，反应温度为0-60℃，搅拌速度为100-200r/min，搅拌时间为5-12h；S3中，干燥为真空干燥，真空干燥温度为50-60℃；

S2中，引发剂选自二氟草酸硼酸锂（LiDFOB）、四氟硼酸锂（LiBF₄）、六氟磷酸锂（LiPF₆）、偶氮二异丁腈（AIBN）、过硫酸铵中的一种。

8.根据权利要求1-7任一项所述原位聚合包覆改性的硅基负极材料在锂离子电池中应用。