[發(fā)明專(zhuān)利]硅或其氧化物@二氧化鈦@碳核殼結(jié)構(gòu)復(fù)合顆粒及制備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910179288.6
• 申請(qǐng)日: 2019-03-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109817949B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-05-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 肖哲熙;魏飛;張晨曦;于春輝;林賢清
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H01M4/36
• 分類(lèi)號(hào): H01M4/36;H01M4/38;H01M4/485;H01M4/62;H01M10/0525
• 代理公司: 北京康盛知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11331
• 代理人: 徐芃

1.一種硅或其氧化物@二氧化鈦@碳核殼結(jié)構(gòu)復(fù)合顆粒，其特征在于，所述復(fù)合顆粒為致密三層結(jié)構(gòu)，包括核芯、中間層和外層；其中，所述核芯含有硅或其氧化物，所述中間層含有二氧化鈦TiO₂，所述外層為含碳C層；在1A/g恒流充放電的測(cè)試條件下，循環(huán)300圈后所述復(fù)合顆粒的容量保持率不低于88%。

2.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合顆粒，其特征在于，所述核芯為Si或SiO_x粉；和/或，所述中間層為T(mén)iO₂，其結(jié)晶度不低于80%；和/或，所述外層為石墨碳。

3.如權(quán)利要求2所述的復(fù)合顆粒，其特征在于，所述核芯直徑為0.01-10μm。

4.如權(quán)利要求2所述的復(fù)合顆粒，其特征在于，所述中間層的厚度為1-100nm。

5.如權(quán)利要求2所述的復(fù)合顆粒，其特征在于，所述外層的厚度為1-100nm。

6.如權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的復(fù)合顆粒，其特征在于，所述復(fù)合顆粒的比容量不低于900mAh/g。

7.一種殼核結(jié)構(gòu)復(fù)合顆粒的制備方法，其特征在于，所述制備方法用于制備權(quán)利要求1-6中所述復(fù)合顆粒，所述制備方法包括鈦包覆步驟和碳包覆步驟；所述鈦包覆步驟和所述碳包覆步驟均在流化床反應(yīng)器中完成；所述鈦包覆步驟包括：將含硅Si或硅氧化物SiO_x粉末置于所述流化床反應(yīng)器中，在第一惰性氣氛下進(jìn)行流化，加熱至第一反應(yīng)溫度；將第一載氣攜帶的TiCl₄蒸氣和水蒸氣分別導(dǎo)入所述流化床反應(yīng)器中進(jìn)行沉積反應(yīng)，第一反應(yīng)時(shí)間后停止通入所述TiCl₄蒸氣和水蒸氣，冷卻獲得中間產(chǎn)物；所述碳包覆步驟包括：將所述中間產(chǎn)物在第二惰性氣氛下進(jìn)行流化，加熱至第二反應(yīng)溫度；將第二載氣攜帶的碳源氣體導(dǎo)入所述流化床反應(yīng)器中進(jìn)行沉積反應(yīng)，第二反應(yīng)時(shí)間后停止通入所述碳源氣體，冷卻獲得所述核殼結(jié)構(gòu)復(fù)合顆粒；在所述鈦包覆步驟中：

所述TiCl₄蒸氣和水蒸氣的體積比為為1:2~10；所述TiCl₄蒸氣與所述第一載氣的體積比為1:1~10，所述水蒸氣與所述第一載氣的體積比為1：2~20。

8.如權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，在所述碳包覆步驟中：

所述碳源氣體與所述第二載氣的體積比為1:1~10。

9.如權(quán)利要求7或8所述的制備方法，其特征在于，

所述第一反應(yīng)溫度為900~1400℃；和/或，所述第二反應(yīng)溫度為700～1000 ℃。