一种硅氧负极材料及其制备方法与流程

文档序号:30350007发布日期:2022-06-08 11:07阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种硅氧负极材料,其特征在于,包括:第一内核,所述第一内核包括硅晶粒和氧化硅材料;第二内核,所述第二内核包括硅酸锂;碳材料形成的第一壳体,所述第一内核和所述第二内核均位于所述第一壳体内;富锂导电聚合物形成的第二壳体,所述第一壳体位于所述第二壳体内。2.根据权利要求1所述的硅氧负极材料,其特征在于,所述硅晶粒的大小为3-7纳米;所述氧化硅材料的化学式为siox,1≤x≤1.5。3.根据权利要求1所述的硅氧负极材料,其特征在于,所述第二壳体通过含氮共轭配体聚合物与锂离子配位反应形成;所述含氮共轭配体聚合物为六氮四氮萘、六氮杂萘、2,3-杂氮萘、六氮杂三萘其中的一种。4.根据权利要求3所述的硅氧负极材料,其特征在于,所述第一壳体和所述第二壳体之间具有间隙层。5.根据权利要求1所述的硅氧负极材料,其特征在于,所述第一壳体的质量占比为1~5wt%。6.一种硅氧负极材料的制备方法,其特征在于,包括:处理氧化硅材料,得到包括第一内核和第一壳体的第一混合材料;将所述第一混合材料与含锂化合物均匀混合后进行固相热反应,形成第二内核,得到包括所述第一内核、所述第一壳体和所述第二内核的第二混合材料;将所述第二混合材料与含氮共轭配体聚合物以质量比例为1~10:1混合加热,得到由富锂导电聚合物形成的第二壳体;其中,所述第一内核包括硅晶粒和氧化硅材料,所述第二内核包括硅酸锂,所述第一壳体为形成的碳材料。7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述第二混合材料与所述含氮共轭配体聚合物的质量比例为4~9:1。8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述加热形成第二壳体之前,包括:将所述第二混合材料与所述含氮共轭配体聚合物置于管式炉内,通入保护气体,直至排除所述管式炉内空气;所述加热形成第二壳体,包括:以5~10℃/min将所述管式炉内的温度升至设定的配位反应温度100℃~400℃,并保持反应温度2~6h。9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述配位反应温度为100℃~300℃。10.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述固相热反应的反应温度为600~1000℃;所述含锂化合物至少为烷基锂、金属锂、氢化锂、氧化锂其中的一种。11.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,所述固相热反应的反应温度为600~800℃。

技术总结
本发明提供了一种硅氧负极材料及其制备方法,该方法包括:第一内核,所述第一内核包括硅晶粒和氧化硅材料;第二内核,所述第二内核包括硅酸锂;碳材料形成的第一壳体,所述第一内核和所述第二内核均位于所述第一壳体内;富锂导电聚合物形成的第二壳体,所述第一壳体位于所述第二壳体内。本发明通过设置第二壳体,且第二壳体是由富锂导电聚合物形成的,降低了硅体积膨胀的应力,缓解材料因循环体积效应所造成的断裂现象,有效防止了硅氧负极材料退化,此外富锂导电聚合物可降低界面处的离子迁移势垒,从而实现了高界面离子电导率。从而实现了高界面离子电导率。从而实现了高界面离子电导率。


技术研发人员:廖星 王志德
受保护的技术使用者:上海兰钧新能源科技有限公司
技术研发日:2022.03.21
技术公布日:2022/6/7
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