[發明專利]負極材料及其制備方法、負極、具有該負極的電池在審

申請號：	201310383201.X	申請日：	2013-08-29
公開（公告）號：	CN103682359A	公開（公告）日：	2014-03-26
發明（設計）人：	陳璞;李明齊	申請（專利權）人：	蘇州寶時得電動工具有限公司;陳璞
主分類號：	H01M4/62	分類號：	H01M4/62;H01M4/38;H01M4/131;H01M10/0525
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摘要：
搜索關鍵詞：	負極材料及其制備方法具有電池
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【說明書】：

技術領域

本發明涉及一種負極材料，尤其涉及一種含有硅氧化物的負極材料。

本發明還涉及一種負極材料的制備方法。

本發明還涉及一種含有硅氧化物負極材料的負極。

本發明還涉及一種含有硅氧化物負極材料的電池。

背景技術

鋰離子電池與傳統的二次電池相比，具有開路電壓高、能量密度大、使用壽命長、無記憶效應等優點，應用非常廣泛。發展一種安全，低成本，高容量，循環性能穩定，快速充放電的鋰離子電池是便攜式電子設備和電動汽車的技術進步的迫切需求。

目前商用的鋰離子電池負極材料為碳類負極材料，碳材料制成的負極材料已經接近石墨的理論容量372mAh/g，因此，大量的研究開始轉向尋找可以替代碳材料的新型負極材料，其中硅因其具有極高的理論容量4200mAh/g和低嵌鋰電位而被廣泛研究，但是，由于硅的導電性能不佳，含有硅負極材料的電池在充放電過程中存在嚴重的體積效應，導致負極材料發生粉化、脫落并逐漸失去電接觸，最終使得電池的循環性能很差。

針對上述問題，許多研究都在致力于改良硅基負極材料的導電性、體積效應等問題。

美國專利US20080261116A1公開了將硅顆粒沉積在碳材料表面的方法，利用含硅前軀體通過氣相與碳材料接觸并分解在碳材料表面形成硅顆粒涂層；US20080280207A1公開了在納米尺寸的硅顆粒組成的連續薄膜表面，沉積碳納米管制備鋰離子電池的負極材料；但這些制備方法過程復雜，制備成本高，不適合于大規模生產。

發明內容

本發明旨在提供一種容量高、循環性能穩定、制備方法簡單的負極材料。

為實現上述目的，本發明的技術方案是：一種負極材料，所述負極材料至少包括硅氧化物SiO_x和碳材料，其中，1≤x≤2。

優選的，至少部分所述硅氧化物SiO_x為具有孔狀結構的納米顆粒。

優選的，所述硅氧化物SiO_x占所述負極材料的比重范圍為5～70%，所述碳材料占所述負極材料的比重范圍為30～95%。

優選的，所述負極材料還包括金屬銅，所述金屬銅占所述負極材料的比重范圍為0.5～30%。

優選的，所述金屬銅包覆于所述硅氧化物SiO_x，所述碳材料包覆于所述硅氧化物SiO_x和金屬銅。

優選的，所述碳材料包括石墨烯和無序碳。

優選的，所述石墨烯占所述負極材料的比重范圍為0.5～20%。

優選的，所述無序碳包覆于所述硅氧化物SiO_x和石墨烯。

優選的，所述硅氧化物SiO_x為納米SiO₂；所述負極材料的顆粒形狀為球狀。

優選的，以所述球狀納米SiO₂/C負極材料的質量為基準，所述負極材料中所述納米SiO₂的質量百分含量為40%～60%。