[發(fā)明專利]一種鋰離子電池負極材料及其制備方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201511033265.2 | 申請日： | 2015-12-31 |
| 公開（公告）號： | CN105633368A | 公開（公告）日： | 2016-06-01 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 屈麗娟;余德馨;任建國;劉俊 | 申請（專利權(quán)）人： | 深圳市貝特瑞新能源材料股份有限公司 |
| 主分類號： | H01M4/36 | 分類號： | H01M4/36;H01M4/48;H01M4/62;H01M10/0525 |
| 代理公司： | 深圳市威世博知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44280 | 代理人： | 何青瓦 |
| 地址： | 518107 廣東省深圳市光明新區(qū)公明辦事處西田社*** | 國省代碼： | 廣東;44 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 鋰離子電池 負極 材料 及其 制備 方法 | ||
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及鋰離子電池領(lǐng)域，具體涉及一種鋰離子電池負極材料及 其制備方法。
背景技術(shù)
鋰離子電池因具有工作電壓高、循環(huán)使用壽命長、無記憶效應(yīng)、自 放電小、環(huán)境友好等優(yōu)點，在便攜式電子產(chǎn)品和電動汽車領(lǐng)域中廣泛應(yīng) 用。目前，商業(yè)化的鋰離子電池主要采用石墨類負極材料，雖然它的容 量已接近理論比容量(372mAh/g)，但仍無法滿足未來鋰離子電池對高 能量密度的需求。SiOx(0≤x≤2)材料以比石墨高的理論比容量而備受 關(guān)注，成為研究熱點和未來鋰離子電池負極材料的發(fā)展方向。
目前，對SiOx(0≤x≤2)基負極材料的研究主要集中在減小脫嵌 鋰過程中的體積變化、提高導(dǎo)電性能、改善循環(huán)、提高效率方面。主要 的方法有將SiOx(0≤x≤2)顆粒納米化、與各種碳材料復(fù)合、與金屬 及金屬氧化物復(fù)合，以及采用不同的粘結(jié)劑等。但這些方法都沒有從根 本上解決SiOx(0≤x≤2)材料效率低，循環(huán)差的不足。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是如何解決SiOx(0≤x≤2)材料效率 低，循環(huán)差的技術(shù)問題。
有鑒于此，本發(fā)明實施例提供一種鋰離子電池負極材料及其制備方 法，能夠有效阻止活性物質(zhì)之間的相互剝離和脫落，減小體積膨脹收縮， 提高SiOx(0≤x≤2)基材料的比容量，從而有效改善SiOx(0≤x≤2) 基材料的循環(huán)穩(wěn)定性能。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的一個技術(shù)方案是：提供一種鋰 離子電池負極材料，所述鋰離子電池負極材料包括SiOx基活性物質(zhì)以及 包覆在所述SiOx基活性物質(zhì)表面的高柔韌性聚合物，所述0≦x≦2。
其中，所述SiOx基活性物質(zhì)為SiOx、SiOx/C、SiOx/M中的至少一 種，其中，所述M為堿金屬、過渡堿金屬、堿金屬氧化物以及過渡堿金 屬氧化物中的至少一種；所述高柔韌性聚合物為30℃≤玻璃化溫度≤ 300℃、1000≤數(shù)均相對分子量≤80萬、0≤交聯(lián)度≤80、0≤溶脹比≤ 15且電解液中斷裂伸長率＜95％的單一聚合物或多種聚合物的組合。
其中，所述SiOx/C為SiOx/有機碳、SiOx/無機碳、SiOx/石墨、SiOx/ 石墨烯中的至少一種，所述M為Li、Li2O、B、B2O、Co、CoO、Fe、 Fe2O3、Mg、MgO、Sn、SnO、Ti、TiO2、Ag、AgO以及Cr中的至少一 種；所述高柔韌性聚合物為天然或合成的聚丙烯酸酯類及其衍生物、聚 酰亞胺類及其衍生物、聚偏氟乙烯類及其衍生物、聚氰酸酯類及其衍生 物、聚丁苯橡膠類及其衍生物、聚乙烯醇類及其衍生物、羧甲基纖維素 類及其衍生物、海藻酸類及其衍生物中的至少一種。
其中，所述高柔韌性聚合物與所述SiOx基活性物質(zhì)的質(zhì)量比大于0 小于30％。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的另一個技術(shù)方案是：提供一種 上述鋰離子電池負極材料的制備方法，所述方法包括以下步驟：將所述 高柔韌性聚合物與所述SiOx基活性物質(zhì)混合均勻形成混合物；對所述混 合物進行處理使得所述高柔韌性聚合物在所述SiOx基活性物質(zhì)表面形 成均一薄膜，得到所述鋰離子電池負極材料。
其中，所述對所述混合物進行處理使得所述高柔韌性聚合物在所述 SiOx基活性物質(zhì)表面形成均一薄膜，得到所述鋰離子電池負極材料包括： 將所述混合物置于真空或通保護氣體的80-500℃的干燥箱中，保溫0.5-5 小時候冷卻至室溫，以得到所述鋰離子電池負極材料，所述保護氣體為 氮氣、氦氣、氖氣、氬氣、氪氣以及氙氣中的至少一種。
其中，所述方法還包括：對經(jīng)所述處理后的物質(zhì)進行篩分處理，以 得到粒徑小于50微米的物質(zhì)作為所述鋰離子電池負極材料。
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