[發明專利]柔性氧化亞硅基鋰電池負極材料、負極極片和鋰電池

在審

• 申請號: 202010152409.0
• 申請日: 2020-03-06
• 公開（公告）號: CN113363471A
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發明（設計）人: 潘明軍;劉柏男;羅飛
• 申請（專利權）人: 溧陽天目先導電池材料科技有限公司
• 主分類號: H01M4/62
• 分類號: H01M4/62;H01M4/48;H01M4/131;H01M10/0525
• 代理公司: 北京慧誠智道知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11539
• 代理人: 李楠

1.一種柔性氧化亞硅基鋰電池負極材料，其特征在于，所述柔性氧化亞硅基鋰電池負極材料包括：40wt％-99.9wt％的硅氧粉體材料、0wt％-50wt％的包覆在硅氧粉體材料外表面的碳層和0.01wt％-10wt％的包覆在碳層之外的柔性層；

所述硅氧粉體材料具體為含有電化學活性硅氧粉體材料，材料粒徑大小在0.5um-100um之間，包括氧化亞硅、改性氧化亞硅或摻雜氧化亞硅的一種或者幾種；

所述碳層的厚度為0-500nm，包括軟碳，硬碳，中間相碳微球，石墨化中間相碳微球，天然石墨，改性天然石墨，人造石墨，炭黑，碳管，單壁碳管中的一種或幾種；

所述柔性層的厚度為5nm-500nm，包括半碳化或未碳化的聚醇類材料、聚酯類材料、硅氧烷類材料、噻吩類材料或酰胺類材料中的一種或幾種組成的柔性材料；

所述柔性氧化亞硅基鋰電池負極材料的平均粒徑在30nm-50um之間。

2.根據權利要求1所述的柔性氧化亞硅基鋰電池負極材料，其特征在于，

所述聚醇類材料具體包括：聚乙烯醇，聚乙二醇，聚乙烯醇縮丁醛或聚四亞甲基醚二醇中的一種或幾種；

所述聚酯類材料具體包括：聚對苯二甲酸乙二酯,聚甲基丙烯酸甲酯或聚氨酯中的一種或幾種；

所述硅氧烷類材料具體包括聚二甲基硅氧烷，二甲基環體硅氧烷中的一種或幾種；

所述噻吩類材料具體包括聚乙烯二氧噻吩，聚苯并噻吩中的一種或多種；

所述酰胺類材料具體包括聚乙烯吡咯烷酮，陰離子聚丙烯酰胺，陽離子聚丙烯酰胺，非離子聚丙烯酰胺，碳酰胺中的一種或幾種。

3.根據權利要求1所述的柔性氧化亞硅基鋰電池負極材料，其特征在于，所述柔性氧化亞硅基鋰電池負極材料的平均粒徑在500nm-20um之間。

4.根據權利要求1所述的柔性氧化亞硅基鋰電池負極材料，其特征在于，所述硅氧粉體材料占所述負極材料的質量比為50wt％-99.9wt％；材料粒徑大小在1um-20um之間。

5.根據權利要求1所述的柔性氧化亞硅基鋰電池負極材料，其特征在于，所述碳層占所述負極材料的質量比為0wt％-10wt％；厚度在0-100nm之間。

6.根據權利要求1所述的柔性氧化亞硅基鋰電池負極材料，其特征在于，所述柔性層占所述負極材料的質量比為0.01wt％-5wt％；柔性層厚度在5nm-100nm之間。

7.根據權利要求1所述的柔性氧化亞硅基鋰電池負極材料，其特征在于，所述半碳化的柔性材料具體通過將未碳化的所述柔性材料加熱到100°C-500℃制備獲得。

8.一種鋰電池的負極極片，其特征在于，所述鋰電池的負極極片包括上述權利要求1-7任一所述的柔性氧化亞硅基鋰電池負極材料。

9.一種鋰電池，其特征在于，所述鋰電池包括上述權利要求8所述的負極極片。

10.根據權利要求9所述的鋰電池，其特征在于，所述鋰電池包括：鋰離子電池、鋰離子超級電容器、鋰硫電池、全固態鋰電池中的任一種。