[發(fā)明專利]一種負極材料、及其制備方法和用途

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811496263.0
• 申請日: 2018-12-07
• 公開（公告）號: CN111293284B
• 公開（公告）日: 2023-02-28
• 發(fā)明（設計）人: 鄧志強;屈麗娟;龐春雷;任建國;岳敏
• 申請（專利權）人: 貝特瑞新材料集團股份有限公司
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/58;H01M4/485;H01M4/38;H01M4/583;H01M4/62;H01M10/0525
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

1.一種負極材料，其特征在于，所述負極材料包括復合基體材料和包覆在復合基體材料外的碳包覆層；

所述復合基體材料包括硅酸鋰、硅氧化物、活化劑和鑲嵌在所述硅酸鋰和所述硅氧化物中的硅；

所述活化劑包括氧化鉀、鎂或氧化鎂中的任意一種或至少兩種的組合；

所述硅氧化物的分子式為SiO_x，其中x為0.5~1.8的常數(shù)。

2.如權利要求1所述的負極材料，其特征在于，所述硅酸鋰含量為30wt%~70wt%。

3.如權利要求1所述的負極材料，其特征在于，所述硅氧化物含量為1wt%~13wt%。

4.如權利要求1所述的負極材料，其特征在于，所述碳包覆層的含量0.05wt%~25wt%。

5.如權利要求1所述的負極材料，其特征在于，所述活化劑的含量為1wt%~10wt%。

6.如權利要求1所述的負極材料，其特征在于，所述硅的含量為20wt%~40wt%。

7.如權利要求1所述的負極材料，其特征在于，所述硅酸鋰包括正硅酸鋰、偏硅酸鋰、二硅酸鋰和五硅酸鋰中的任意一種或至少兩種的組合。

8.一種如權利要求1-7之一所述負極材料的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括如下步驟：

（1）將含碳硅氧化物與鋰源混合，得到原料混合物；

（2）在保護性氣氛或真空條件下將所述原料混合物進行一次燒結，得到燒結混合物；

（3）將所述燒結混合物與活化劑融合，得到活化前驅體；

（4）在保護性氣氛或真空條件下將所述活化前驅體進行二次燒結。

9.如權利要求8所述的制備方法，其特征在于，步驟（3）所述燒結混合物與活化劑的質量比為5:1~30:1。

10.如權利要求8所述的制備方法，其特征在于，所述融合的溫度為100~300℃。

11.如權利要求8所述的制備方法，其特征在于，所述融合的時間為1h~4h。

12.如權利要求8所述的制備方法，其特征在于，步驟（1）所述含碳硅氧化物與鋰源的摩爾比為2.5:1~9:1。

13.如權利要求8所述的制備方法，其特征在于，所述含碳硅氧化物的分子式為SiO_xC，其中x為0.5~1.8的常數(shù)。

14.如權利要求13所述的制備方法，其特征在于，所述含碳硅氧化物的分子式為SiOC。

15.如權利要求8所述的制備方法，其特征在于，所述鋰源包括金屬鋰、碳酸鋰、氫氧化鋰和醋酸鋰中的任意一種或至少兩種的組合。

16.如權利要求8所述的制備方法，其特征在于，步驟（2）所述一次燒結的溫度為200~1000℃。

17.如權利要求16所述的制備方法，其特征在于，步驟（2）所述一次燒結的溫度為500~900℃。

18.如權利要求8所述的制備方法，其特征在于，所述一次燒結的時間為2h~6h。

19.如權利要求8所述的制備方法，其特征在于，步驟（4）所述二次燒結的溫度為150~1000℃。

20.如權利要求19所述的制備方法，其特征在于，步驟（4）所述二次燒結的溫度為300~900℃。