Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

CN111403708B - 锂离子电池氧化亚硅复合负极材料及其制备方法、锂离子电池 - Google Patents

锂离子电池氧化亚硅复合负极材料及其制备方法、锂离子电池 Download PDF

Info

Publication number
CN111403708B
CN111403708B CN202010220287.4A CN202010220287A CN111403708B CN 111403708 B CN111403708 B CN 111403708B CN 202010220287 A CN202010220287 A CN 202010220287A CN 111403708 B CN111403708 B CN 111403708B
Authority
CN
China
Prior art keywords
negative electrode
lithium ion
ion battery
electrode material
composite negative
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202010220287.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111403708A (zh
Inventor
仰永军
王飞
曹付海
余德馨
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guangdong Kaijin New Energy Technology Co Ltd
Original Assignee
Guangdong Kaijin New Energy Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guangdong Kaijin New Energy Technology Co Ltd filed Critical Guangdong Kaijin New Energy Technology Co Ltd
Priority to CN202010220287.4A priority Critical patent/CN111403708B/zh
Publication of CN111403708A publication Critical patent/CN111403708A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111403708B publication Critical patent/CN111403708B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/362—Composites
    • H01M4/366—Composites as layered products
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/38—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of elements or alloys
    • H01M4/386—Silicon or alloys based on silicon
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
    • H01M4/483—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides for non-aqueous cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
    • H01M4/624—Electric conductive fillers
    • H01M4/625—Carbon or graphite
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
    • H01M4/628—Inhibitors, e.g. gassing inhibitors, corrosion inhibitors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M2004/021—Physical characteristics, e.g. porosity, surface area
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M2004/026—Electrodes composed of, or comprising, active material characterised by the polarity
    • H01M2004/027—Negative electrodes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

本发明公开了一种锂离子电池氧化亚硅复合负极材料的制备方法，制备方法：将氧化亚硅原料进行高温焙烧歧化，制得歧化氧化亚硅原料；第一阶段：将得到的歧化氧化亚硅原料进行焙烧，在保护气体下升温至500～1000℃焙烧，保温0.5～2h，通入有机气体，通气时间为1～20h，待反应完全后，关闭有机气体；第二阶段：继续升温到1000～1800℃，通入氢气和有机气体，通气时间为1～20h，待反应完全后，降温冷却，得到氧化亚硅复合负极材料；将得到的氧化亚硅复合负极材料进行粉碎、筛分、除磁得到锂离子电池氧化亚硅复合负极材料。该制备方法制得的锂离子电池氧化亚硅复合负极材料，循环性能及导电性良好，延长电池的使用寿命。

Description

锂离子电池氧化亚硅复合负极材料及其制备方法、锂离子 电池
技术领域
本发明涉及锂离子电池的技术领域，特别涉及一种锂离子电池氧化亚硅复合负极材料及其制备方法、锂离子电池。
背景技术
锂离子二次电池相较于传统电池而言，主要表现在比容量大、循环寿命长、安全性高、环境污染少等多方面。目前，已经实现商品化的锂离子二次电池负极材料主要是碳素材料，并且成功应用于各种电子产品，汽车等设备中。但是碳素材料的主要问题在于其最大理论比容量只有372mAh/g，难以满足当前需求。
硅基材料作为当前有很大潜力的锂离子电池负极材料，其主要优点表现在比容量大，其中硅单质材料的理论比容量达到了4200 mAh/g，氧化亚硅材料的理论比容量也达到了2100mAh/g，远大于碳素负极材料，但是硅材料的缺陷也很明显，主要表现为循环过程中，膨胀率能达到300％多，同时硅基材料的导电性能也很差，导致其循环过程，活性材料容易粉化脱落，严重影响电池使用寿命，因此改善硅基材料的循环膨胀问题及导电性，是当前硅基材料的研究重点及难点。
为此，我们提出了一种循环性能及导电性优良的锂离子电池氧化亚硅复合负极材料。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种锂离子电池氧化亚硅复合负极材料及制备方法，具有提高负极材料导电性及循环性能的优点。
为实现上述目的，本发明提供了一种锂离子电池氧化亚硅复合负极材料的制备方法，制备方法步骤如下：
(1)、将氧化亚硅原料进行高温焙烧歧化，温度范围为1000℃～ 1500℃，保温5～20h，制得歧化氧化亚硅原料；其中，高温焙烧采用回转炉、箱式炉或辊道窑，升温速率为1～10℃/min；优选的，焙烧设备为回转炉，回转速度为0.1～2rpm。
(2)、第一阶段：将得到的歧化氧化亚硅原料进行焙烧，在保护气体下升温至500～1000℃焙烧，升温速率为1～10℃/min，保温0.5～ 5h，通入有机气体，通气时间为1～20h，待反应完全后，关闭有机气体；第二阶段：继续升温到1000～1800℃，升温速率为1～10℃/min，通入氢气和有机气体，通气时间为1～20h，待反应完全后，降温冷却，得到氧化亚硅复合负极材料；其中，降温冷却是在保护气体下自然降温冷却。
(3)、将得到的氧化亚硅复合负极材料进行粉碎、筛分、除磁得到锂离子电池氧化亚硅复合负极材料。
优选的，所述氧化亚硅原料的中值粒径D50为1～50μm，在步骤(1)之前还包括：采用球磨机、破碎机或粉碎机控制粒度及形态，再通过筛分、除磁，制备出合格的氧化亚硅原料。
优选的，所述歧化温度控制范围为800～1200℃；得到的歧化氧化亚硅原料为外层以二氧化硅材料为主，内层为硅单质。
优选的，所述第一阶段中有机气体与保护气体的打入流量比为1:1～1:5，第一阶段保护气体流量为1～125L/min，第一阶段有机气体气体流量为1～25L/min；第二阶段中有机气体与氢气的打入流量比为1:0.5～1:5，第二阶段保护气体的流量为1～50L/min，有机气体的流量为1～10L/min，氢气的流量为0.5～50L/min。
优选的，步骤(2)中所述歧化氧化亚硅加入量为1～5kg，高温歧化氧化亚硅的质量与第一阶段有机气体流量比例为1:1～1:5。
优选的，所述有机气体为为乙炔、甲烷、天然气、乙醇、丙醇、苯、乙烷、乙烯、丁烷、丁烯、己烷、甲苯、二甲苯、乙苯一种或多种混合。
优选的，所述保护气体为氮气、氩气、氦气、氖气、氙气的惰性气体。
一种采用上述制备方法制得的锂离子电池氧化亚硅复合负极材料，该锂离子电池氧化亚硅复合负极材料为双层碳结构包覆，内层为采用气相沉积CVD法在氧化亚硅表面生长的无定型碳包覆层，外层为原位生长规整排列的石墨烯包覆层。
优选的，所述锂离子电池氧化亚硅复合负极材料的粒度中值粒径D50为1～80μm，首次可逆容量不低于1650mAh/g，首次库伦效率大于77％，循环50周后容量保持率大于90％，膨胀率低于45％，电导率大于4.5S/m。
一种锂离子电池，所述锂离子电池负极材料采用上述的锂离子电池氧化亚硅复合负极材料。
现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1.本发明所制备的负极材料的制备方法中，氧化亚硅高温歧化后转变为外层富含二氧化硅、内核硅单质的核壳结构，可以抑制非化学活性硅碳化合物的生成，显著提高的材料容量等性能；
2.通过两步气相沉积法可以有效控制外层碳材料的结构，第一步气相沉积生成无定型碳层不仅可紧密包覆氧化亚硅表面，同时为后续石墨烯的原位生成提供成核位点；采用双层碳结构，所制备的负极材料的膨胀可利用空间明显增大，可以显著改善材料在循环过程由于膨胀过大而导致的粉化脱落，同时双层碳结构明显改善了氧化亚硅负极材料包覆均一性。
3.通过控制有机气体的流量及反应温度改善外层石墨烯的结构，得到规整排列且向外延伸的石墨烯碳层，明显改善了负极材料颗粒之间的接触，显著增大了接触面积，进而材料整体导电性能得到显著提高。
附图说明
图1为实施例1、实施例2和对比例1在不同压实密度下的电导率数据曲线。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
实施例1
取2kg粒度中值粒径D50为10μm的SiO粉末，加入到回转炉中，通入氮气排氧，流量设定为10L/min，待排氧完成后，升温焙烧，焙烧温度1000℃，升温速率10℃/min，回转速度1rpm。待上述反应完成后，将焙烧温度降温到750℃，在氮气氛围下自然降温，保温时间1h，当温度稳定后，通入乙炔气，流量设定为3L/min，保持温度不变通气3h，待反应完成后关闭乙炔气，升高温度到 1200℃，升温速率10℃/min，保温时间1h，然后打入甲烷气和氢气，甲烷气流量设定为3L/min，氢气流量设定为1L/min，保持温度不变通气5h，待反应完全后关闭氢气和甲烷气，在氮气氛围下自然降温，待降温完全后，取出物料进行粉碎、筛分、除磁得到粒度中值粒径D50为1～80μm的锂离子电池氧化亚硅复合负极材料。
实施例2
取3kg粒度中值粒径D50为6μm的SiO粉末，加入到回转炉中，通入氮气排氧，流量设定为10L/min，待排氧完成后，升温焙烧，焙烧温度1000℃，升温速率10℃/min，回转速度1rpm。待上述反应完成后，将焙烧温度降温到800℃，在氮气氛围下自然降温，保温时间1h，当温度稳定后，通入乙醇蒸汽，流量设定为2L/min，保持温度不变通气3h，待反应完成后关闭乙炔气，升高温度到 1200℃，升温速率10℃/min，保温时间1h，然后打入甲烷气和氢气，甲烷气流量设定为3L/min，氢气流量设定为1L/min，保持温度不变通气5h，待反应完全后关闭氢气和甲烷气，在氮气氛围下自然降温，待降温完全后，取出物料进行粉碎、筛分、除磁得到粒度中值粒径D50为1～80μm的锂离子电池氧化亚硅复合负极材料。
实施例3
取4kg粒度中值粒径D50为8μm的SiO粉末，加入到回转炉中，通入氮气排氧，流量设定为10L/min，待排氧完成后，升温焙烧，焙烧温度1000℃，升温速率10℃/min，回转速度1rpm。待上述反应完成后，通入甲烷气体，流量设定为4L/min，保持温度通气 3h，待反应完成后关闭甲烷气体，升高温度到1200℃，升温速率 10℃/min，保温时间1h，然后打入甲烷气和氢气，甲烷气流量设定为4L/min，氢气流量设定为1L/min，保持温度通气5h，待反应完全后关闭氢气和甲烷气，在氮气氛围下自然降温，待降温完全后，取出物料进行粉碎、筛分、除磁得到粒度中值粒径D50为1～80μm 的锂离子电池氧化亚硅复合负极材料。
实施例4
取3kg粒度中值粒径D50为2μm的SiO粉末材料，加入到回转炉中，通入氮气排氧，流量设定为10L/min，待排氧完成后，升温焙烧，焙烧温度1000℃，升温速率10℃/min，回转速度1rpm。待上述反应完成后，将焙烧温度降温到900℃，保温时间1h，在氮气氛围下自然降温，当温度稳定后，通入甲苯气体，流量设定为 3L/min，保持温度不变打入气体3h，待反应完成后关闭甲苯，升高温度到1200℃，升温速率10℃/min，保温时间1h，然后打入乙炔气和氢气，乙炔气流量设定为4L/min，氢气流量设定为1L/min，保持温度通气5h，待反应完全后关闭氢气和甲烷气，在氮气氛围下自然降温，待降温完全后，取出物料进行粉碎、筛分、除磁得到粒度中值粒径D50为1～80μm的锂离子电池氧化亚硅复合负极材料。
实施例5
取2kg粒度中值粒径D50为2μm的SiO粉末材料，加入到回转炉中，通入氮气排氧，流量设定为10L/min，待排氧完成后，升温焙烧，焙烧温度1000℃，升温速率10℃/min，回转速度1rpm。待上述反应完成后，将焙烧温度降温到900℃，保温时间1h，在氮气氛围下自然降温，当温度稳定后，通入天然气，流量设定为 5L/min，保持温度不变打入气体3h，待反应完成后关闭甲苯，升高温度到1200℃，升温速率10℃/min，保温时间1h，然后打入乙炔气和氢气，乙炔气流量设定为4L/min，氢气流量设定为1L/min，保持温度不变打入气体5h，待反应完全后关闭氢气和甲烷气，在氮气氛围下自然降温，待降温完全后，取出物料进行粉碎、筛分、除磁得到粒度中值粒径D50为1～80μm的锂离子电池氧化亚硅复合负极材料。
对比例1
取2kg粒度中值粒径D50为3μm的SiO粉末材料，加入到回转炉中，通入氮气排氧，流量设定为10L/min，待排氧完成后，升温焙烧，焙烧温度1000℃，升温速率10℃/min，回转速度1rpm。待上述反应完成后，将焙烧温度降温到750℃，在氮气氛围下自然降温，保温时间1h，当温度稳定后，通入乙炔气，流量设定为3L/min，保持温度不变通气3h，待反应完成后关闭乙炔气，氮气氛围下自然降温，待降温完全后，取出物料进行粉碎、筛分、除磁得到粒度中值粒径D50为1～80μm的锂离子电池氧化亚硅复合负极材料。
对比例2
取2kg粒度中值粒径D50为10μm的SiO粉末与碳基前驱体材料进行固相混合，氧化亚硅粉末与碳基前驱体混合质量比为1:0.1，然后在箱式炉中进行高温焙烧，氮气氛围保护，焙烧温度为700℃，保温时间5h，升温速率5℃/min，待焙烧完成后自然降温，取出物料进行粉碎、筛分、除磁得到粒度中值粒径D50为1～80μm的锂离子电池氧化亚硅复合负极材料。
下面对实施例1～5和对比例1～2的负极材料进行测试，采用马尔文激光粒度测试仪MS3000测试材料粒径范围以及分布；采用美国麦克仪器公司的Tristar3000全自动比表面积和孔隙度分析以测试材料的比表面积；采用日立公司S4800扫描电子显微镜观察样品形貌、颗粒大小。
采用日本三菱化学公司的MCP-PD51粉体电导率测试设备测试材料导电性能；图1反映了不同材料电导率的变化及在同一压实密度下不同材料的电导率。
采用以下方法测试电化学循环性能：将负极材料、导电剂、粘结剂按照质量比92:2:6在溶剂中混合，控制固含量为55％，涂覆铜箔集流体上，烘干得负极极片；然后利用常规正极片、1mol/L的 LiPF6/EC+DMC(V/V＝1:1)电解液，CeLgard2400隔膜，外壳采用常规生产工艺装配18650圆柱电池，1C倍率下恒流充放电，充放电电压限制在2.75～4.2V。
实施例1～5及对比例1、对比例2所制备的负极材料的电化学测试结果及膨胀率测试结果如表1所示：
表1
Figure GDA0003138437350000091
结合实施例1～5中的电化学测试结果及膨胀率测试，由表1可知，实施例1～5所得锂离子电池氧化亚硅复合负极材料的粒度中值粒径D50为1～80μm，首次可逆容量不低于1650mAh/g，首次库伦效率大于77％，循环50周后容量保持率大于90％，膨胀率低于 45％，电导率大于4.5S/m。
相比而言，对比例1和对比例2分别在容量、循环性能、膨胀率及电导率等方面均存在不足。与对比例1、对比例2对比，本发明的制备方法制得的锂离子二次电池复合负极材料，在保证高容量不变的情况下，循环性能良好，且显示出低膨胀率、导向性能优良，延长电池的使用寿命。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种锂离子电池氧化亚硅复合负极材料，其特征在于，该锂离子电池氧化亚硅复合负极材料为双层碳结构包覆，内层为采用气相沉积CVD法在氧化亚硅表面生长的无定型碳包覆层，外层为原位生长规整排列的石墨烯包覆层；
其制备方法包括以下步骤：
(1)、将氧化亚硅原料进行高温焙烧歧化，温度范围为1000℃～1500℃，保温5～20h，制得歧化氧化亚硅原料；
(2)、第一阶段：将得到的歧化氧化亚硅原料进行焙烧，在保护气体下升温至500～1000℃焙烧，升温速率为1～10℃/min，保温0.5～5h，通入有机气体，通气时间为1～20h，待反应完全后，关闭有机气体；第二阶段：继续升温到1000～1800℃，升温速率为1～10℃/min，通入氢气和有机气体，通气时间为1～20h，待反应完全后，降温冷却，得到氧化亚硅复合负极材料；
(3)、将得到的氧化亚硅复合负极材料进行粉碎、筛分、除磁得到锂离子电池氧化亚硅复合负极材料；
得到的歧化氧化亚硅原料为外层以二氧化硅材料为主，内层为硅单质；
所述第一阶段中有机气体与保护气体的打入流量比为1:1～1:5，第一阶段保护气体流量为1～125L/min，第一阶段有机气体流量为1～25L/min；第二阶段中有机气体与氢气的打入流量比为1:0.5～1:5，第二阶段保护气体的流量为1～50L/min，有机气体的流量为1～10L/min，氢气的流量为0.5～50L/min；
通过两步气相沉积法可以有效控制外层碳材料的结构，第一步气相沉积生成无定型碳层不仅可紧密包覆氧化亚硅表面，同时为后续石墨烯的原位生成提供成核位点。
2.根据权利要求1所述的锂离子电池氧化亚硅复合负极材料，其特征在于，所述氧化亚硅原料的中值粒径D50为1～50μm，在步骤(1)之前还包括：采用球磨机、破碎机或粉碎机控制粒度及形态，再通过筛分、除磁，制备出合格的氧化亚硅原料。
3.根据权利要求1所述的锂离子电池氧化亚硅复合负极材料，其特征在于，步骤(2)中所述歧化氧化亚硅原料加入量为1～5kg。
4.根据权利要求1所述的锂离子电池氧化亚硅复合负极材料，其特征在于，第一阶段和第二阶段的所述有机气体为乙炔、甲烷、天然气、乙醇、丙醇、苯、乙烷、乙烯、丁烷、丁烯、己烷、甲苯、二甲苯、乙苯一种或多种混合。
5.根据权利要求1所述的锂离子电池氧化亚硅复合负极材料，其特征在于，所述保护气体为氮气、氩气、氦气、氖气或氙气。
6.根据权利要求1所述的锂离子电池氧化亚硅复合负极材料，其特征在于，所述锂离子电池氧化亚硅复合负极材料的粒度中值粒径D50为1～80μm，首次可逆容量不低于1650mAh/g，首次库伦效率大于77％，循环50周后容量保持率大于90％，膨胀率低于45％，电导率大于4.5S/m。
7.一种锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池的负极材料采用如权利要求6所述的锂离子电池氧化亚硅复合负极材料。
CN202010220287.4A 2020-03-25 2020-03-25 锂离子电池氧化亚硅复合负极材料及其制备方法、锂离子电池 Active CN111403708B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010220287.4A CN111403708B (zh) 2020-03-25 2020-03-25 锂离子电池氧化亚硅复合负极材料及其制备方法、锂离子电池

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010220287.4A CN111403708B (zh) 2020-03-25 2020-03-25 锂离子电池氧化亚硅复合负极材料及其制备方法、锂离子电池

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111403708A CN111403708A (zh) 2020-07-10
CN111403708B true CN111403708B (zh) 2021-11-30

Family

ID=71429171

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010220287.4A Active CN111403708B (zh) 2020-03-25 2020-03-25 锂离子电池氧化亚硅复合负极材料及其制备方法、锂离子电池

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111403708B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114249329A (zh) * 2020-09-23 2022-03-29 赵红 一种氧化亚硅复合材料及其制备方法、锂离子电池
CN113130868A (zh) * 2021-04-09 2021-07-16 昆山宝创新能源科技有限公司 含氧化亚硅的复合材料、负极片、锂电池及其制备方法
CN113571678A (zh) * 2021-06-24 2021-10-29 惠州锂威新能源科技有限公司 一种负极材料的制备方法及制品和应用
CN114464785B (zh) * 2021-12-31 2024-03-22 长沙矿冶研究院有限责任公司 一种碳包覆氧化亚硅负极材料及其制备方法和锂离子电池

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103915609A (zh) * 2012-12-31 2014-07-09 宁波杉杉新材料科技有限公司 硅-氧化硅-碳复合材料、锂离子二次电池负极材料、其制备方法和应用
CN106410158A (zh) * 2016-11-07 2017-02-15 中国科学院化学研究所 一种石墨烯改性氧化亚硅与碳复合微球及其制备方法和应用
CN106784765A (zh) * 2016-12-15 2017-05-31 电子科技大学 石墨烯增强硅‑碳复合材料及其制备方法和用途
CN107026259A (zh) * 2016-02-01 2017-08-08 北京大学 一种石墨烯复合电极材料及其制备方法与应用
CN107565115A (zh) * 2017-08-30 2018-01-09 北方奥钛纳米技术有限公司 硅碳负极材料的制备方法、硅碳负极材料以及锂离子电池
CN109167031A (zh) * 2018-08-21 2019-01-08 浙江大学 一种纳米硅碳复合材料及其制备方法和应用

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102306759B (zh) * 2011-09-16 2014-12-24 奇瑞汽车股份有限公司 一种锂离子电池氧化亚硅复合负极材料及其制备方法
US9343736B2 (en) * 2014-03-31 2016-05-17 Battelle Memorial Institute Lithium compensation for full cell operation
CN106450196B (zh) * 2016-10-10 2019-07-05 同济大学 一种用于锂离子电池负极的硅基材料及其制备方法
CN110622343B (zh) * 2017-05-04 2023-02-21 株式会社Lg新能源 制备负极活性材料的方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103915609A (zh) * 2012-12-31 2014-07-09 宁波杉杉新材料科技有限公司 硅-氧化硅-碳复合材料、锂离子二次电池负极材料、其制备方法和应用
CN107026259A (zh) * 2016-02-01 2017-08-08 北京大学 一种石墨烯复合电极材料及其制备方法与应用
CN106410158A (zh) * 2016-11-07 2017-02-15 中国科学院化学研究所 一种石墨烯改性氧化亚硅与碳复合微球及其制备方法和应用
CN106784765A (zh) * 2016-12-15 2017-05-31 电子科技大学 石墨烯增强硅‑碳复合材料及其制备方法和用途
CN107565115A (zh) * 2017-08-30 2018-01-09 北方奥钛纳米技术有限公司 硅碳负极材料的制备方法、硅碳负极材料以及锂离子电池
CN109167031A (zh) * 2018-08-21 2019-01-08 浙江大学 一种纳米硅碳复合材料及其制备方法和应用

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"Nitrogen-doped carbon coated SiO nanoparticles Co-modified with nitrogen-doped graphene as a superior anode material for lithium-ion batteries";Chenfeng Guo等;《RSC Advances》;20140805;第4卷;第35717-35725页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN111403708A (zh) 2020-07-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111403708B (zh) 锂离子电池氧化亚硅复合负极材料及其制备方法、锂离子电池
US11791462B2 (en) Modified silicon monoxide material for use in negative electrode of lithium-ion battery and preparation method therefor
WO2021057929A1 (zh) 硅复合物负极材料及其制备方法和锂离子电池
CN112573923A (zh) 一种高倍率锂离子电池人造石墨负极材料及其制备方法
US8753778B2 (en) Negative active material for rechargeable lithium battery, method of preparing the same, and rechargeable lithium battery comprising the same
CN111082006B (zh) 氧化亚硅复合负极材料及其制备方法、锂离子电池
CN108565446B (zh) 一种多孔氮掺杂碳包覆石墨材料的制备方法
CN112133896B (zh) 一种高容量石墨-硅-氧化亚硅复合材料及其制备方法、应用
CN112164779A (zh) 一种碳包覆硅基负极材料及其制备方法
CN111056555B (zh) 一种锂化的硅基复合材料及其制备方法和应用
CN108232141B (zh) 一种高压实的锂离子电池硅碳复合负极材料及其制备方法
CN111816859A (zh) 硅基负极材料、其制备方法及锂离子二次电池
CN112768671A (zh) 一种硅碳复合负极材料的制备方法及其制备的负极材料
CN109768245B (zh) 一种锂离子电池用高功率密度负极材料及制备方法
CN113023738A (zh) 硅基复合材料及其制备方法、电池
WO2022236984A1 (zh) 均匀改性的硅基锂离子电池负极材料及其制备方法和应用
CN113401897A (zh) 一种黑磷基石墨复合锂离子电池负极材料的制备方法
CN112436148A (zh) 具有TiO2/C复合包覆层的介孔氧化亚硅负极材料及其制备方法
CN108682828B (zh) 一种氮掺杂碳包覆正极材料的制备方法
KR20220083973A (ko) 석류 유사 구조 실리콘 기반 복합 재료 및 그 제조 방법 및 응용
CN112736242A (zh) 一种高性能碳负极ptcda硬碳材料及其制备方法
CN108878823B (zh) 一种金属橄榄石包覆纳米硅的制备方法
CN111342017A (zh) 锂离子电池用多元复合硅氧负极材料及其制备方法
CN114864888B (zh) 一种二氟草酸硼酸锂掺杂包覆SiO/C复合材料及其制备方法和应用
CN117038928A (zh) 一种锂电池用硅基负极材料及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB03 Change of inventor or designer information

Inventor after: Yang Yongjun

Inventor after: Wang Fei

Inventor after: Cao Fuhai

Inventor after: Yu Dexin

Inventor before: Yang Yongjun

Inventor before: Wang Fei

CB03 Change of inventor or designer information
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant