[发明专利]一种原位双层包覆硅碳负极材料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种原位双层包覆硅碳负极材料及其制备方法，通过亚微米硅和含有羟基的有机溶剂在加热的条件下进行预反应，在亚微米级硅表面原位生成一层致密的二氧化硅包覆层；通过加热溶解以及喷雾干燥等工艺得到有机碳源均匀包覆的粉料；然后通过低温焙烧的方式，保证碳的原位包覆效果，有效避免高温焙烧过程中由于有机碳源软化而导致硅颗粒的黏连烧结，避免后续粉碎过程中对硅包覆层的破坏；最后通过和石墨类负极材料均匀混合以及高温焙烧碳化等手段得到最终产品。本发明包覆层均匀致密不仅可以提高复合材料的电子导电性，而且可以抑制硅的体积膨胀；且由于低温焙烧工艺的引入，抑制了硅颗粒的黏连和烧结；操作简单，成本低廉，适用于产业化生产。

主权项

1.一种原位双层包覆硅碳负极材料的制备方法，其特征在于,包括如下步骤：1)将粒度D50≤100nm的亚微米级硅、含有羟基的有机溶剂和可溶于有机溶剂的有机碳源加入充满惰性气体气氛的密闭搅拌容器中，原位预反应得到浆料I，预反应时间为4h～8h；2)将所述浆料I在惰性气氛中进行喷雾干燥，得到物料II，喷雾干燥温度为80～100℃；3)将所述物料II在惰性气氛中进行低温焙烧，得到物料III，焙烧温度为350～400℃；4)将所述物料III进行粉碎，得到物料IV，粉碎后粒度≤1μm；5)将所述物料IV和石墨类负极进行混合，得到物料V；6)将所述物料V惰性气氛中进行高温焙烧，焙烧温度为900～1000℃，焙烧时间为2h～8h，得到物料VI，经粉碎、过筛后即得到最终原位双层包覆硅碳负极材料。