[发明专利]一种高首效硅碳复合负极材料及其制备方法

摘要

本发明涉及一种高首效硅碳复合负极材料及其制备方法，属于锂离子电池材料制备技术领域。技术方案：称取碳酸锂和氢氧化锂混合均匀后，压制成块状材料A；之后将纳米硅放置于接收皿中，块状材料A放置于反应器皿加热部位中，并在惰性气氛和真空度下，轰击电压，在纳米硅表面沉积碳酸锂和氢氧化锂，得到复合材料B；以复合材料B为工作电极，饱和甘汞为参比电极，铂电极为对电极，以双三氟甲基磺酰亚胺的碳酸乙烯酯为溶剂，进行电化学沉积，添加到醋酸锂的无水乙醇溶液中并浸泡，洗涤、干燥得到硅碳复合负极材料。本发明通过在纳米硅表面包覆一层类似于SEI材料的复合物质，使其在纳米硅充放电过程中避免锂离子的消耗，提高其首次效率及循环性能。

主权项

1.一种高首效硅碳复合负极材料的制备方法，其特征在于以纳米硅为内核，碳酸锂、氢氧化锂、氟化锂及醋酸锂为外壳组成，其外壳的厚度为0.1～0.5µm；制备过程为：（1）复合材料B的制备：称取碳酸锂和氢氧化锂混合均匀后，并通过球磨机研磨到粒径为10～100nm，并通过平压机压制成块状材料A；之后通过物理气相沉积法，将纳米硅放置于接收皿中，块状材料A放置于反应器皿加热部位中，并在惰性气氛和1～10Pa真空度下，轰击电压200V～1000V负高压，离击时间为5min～60min，最后在纳米硅表面沉积碳酸锂和氢氧化锂，得到复合材料B；其中，纳米硅的粒径为10～500nm；（2）电化学沉积：以复合材料B为工作电极，饱和甘汞为参比电极，铂电极为对电极，以0.1mol/L的双三氟甲基磺酰亚胺的碳酸乙烯酯为溶剂，通过恒压法进行电化学沉积10min～60min，添加到0.1mol/L的醋酸锂的无水乙醇溶液中并浸泡12h，洗涤、干燥得到纳米硅复合材料，即硅碳复合负极材料。