[發明專利]一種高首次效率硅氧鋰負極材料的制備方法

有效

• 申請號: 202010210661.2
• 申請日: 2020-03-24
• 公開（公告）號: CN111370693B
• 公開（公告）日: 2022-12-27
• 發明（設計）人: 賀霄飛;王孟光
• 申請（專利權）人: 洛陽聯創鋰能科技有限公司
• 主分類號: H01M4/58
• 分類號: H01M4/58;H01M10/0525
• 代理公司: 洛陽市凱旋專利事務所(普通合伙) 41112
• 代理人: 霍炬

1.一種高首次效率硅氧鋰負極材料的制備方法，其特征是：所述制備方法具體包括如下步驟：

第一步、首先將適量的微米硅粉和納米二氧化硅混合后進行壓制形成塊狀混合物；

第二步、將上步獲得的塊狀混合物放置在加熱裝置中加熱，加熱到1000～1500℃時形成硅與二氧化硅的混合氣體，在加熱裝置的冷卻端冷凝后得到塊狀硅氧前驅體，所述加熱裝置包括噴霧嘴（1）、反應腔體（2）、加熱源（3）和加壓閥（4），在所述反應腔體（2）內設有加熱源（3），在加熱源（3）的中部設有硅和二氧化硅混合物，在反應腔體（2）的上端設有噴霧嘴（1），在反應腔體（2）的下部設有加壓閥（4）；

第三步、將上步獲得的塊狀硅氧前驅體進行粉碎，得到微米級或納米級材料，從而得到粉體的前驅體；

第四步、采用液相或氣相的方式對上步獲得的前驅體進行碳包覆；

第五步、將上步制得的硅氧原料置于反應腔體中，將金屬鋰高溫加熱，得到金屬鋰的溶液，在載氣為惰性氣體的情況下，對液態金屬鋰進行噴霧粉化后噴在上步獲得的前驅體上，噴霧干燥后得到金屬鋰與硅氧材料的均勻混合物；

第六步、噴霧反應結束，在腔體中加入含有鋰鹽的溶液，金屬鋰和硅氧材料發生反應，得到鋰硅酸鹽，將材料過濾、清洗、干燥，得到成品材料。

2.根據權利要求1所述的高首次效率硅氧鋰負極材料的制備方法，其特征是：所述第一步中微米硅粉和納米二氧化硅的混合摩爾比為0.5～2.0。

3.根據權利要求1所述的高首次效率硅氧鋰負極材料的制備方法，其特征是：所述第二步中加熱裝置的升溫速率為5～20℃/min。

4.根據權利要求1所述的高首次效率硅氧鋰負極材料的制備方法，其特征是：所述第三步中塊狀硅氧前驅體通過鄂破或氣碎或球磨中的一種或兩種以上的組合方式進行粉碎。

5.根據權利要求1所述的高首次效率硅氧鋰負極材料的制備方法，其特征是：所述第四步中液相以瀝青為碳源，氣相的碳源從低碳含量的烷烴、烯烴和炔烴中選擇。

6.根據權利要求1所述的高首次效率硅氧鋰負極材料的制備方法，其特征是：所述第五步中金屬鋰為金屬鋰錠。

7.根據權利要求1所述的高首次效率硅氧鋰負極材料的制備方法，其特征是：所述第五步中金屬鋰在噴霧設備中進行高溫加熱。