[發明專利]一種硅基復合材料及其制備方法

在審

• 申請號: 202010542046.1
• 申請日: 2020-06-15
• 公開（公告）號: CN111653759A
• 公開（公告）日: 2020-09-11
• 發明（設計）人: 查曉娟;劉兆平;季晶晶;王益;郎慶安
• 申請（專利權）人: 中國科學院寧波材料技術與工程研究所;寧波富理電池材料科技有限公司
• 主分類號: H01M4/38
• 分類號: H01M4/38;H01M4/62;H01M10/0525;H01M10/42
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 豆貝貝

1.一種硅基復合材料，其特征在于，包括：

硅基基體，

包覆在所述硅基基體表面的快離子導體層，

和包覆在所述快離子導體層表面的碳層；

所述快離子導體層的快離子導體為LiAlSi_xO_y，其中，x≥1，y≥1。

2.根據權利要求1所述的復合材料，其特征在于，所述硅基基體為SiO_z，其中，0.6≤z≤1.6。

3.根據權利要求1所述的復合材料，其特征在于，所述快離子導體選自LiAlSiO₄、LiAlSi₂O₆和LiAlSi₃O₈中的一種或幾種。

4.根據權利要求1所述的復合材料，其特征在于，所述硅基基體與快離子導體層的質量比為1∶(0.01～10)；

所述硅基基體與碳層的質量比為1∶(0.001～0.5)。

5.一種權利要求1～4中任一項所述的硅基復合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

a)將鋁鹽化合物、鋰鹽化合物和二氧化硅溶于溶劑中后燒結，得到快離子包覆劑；

b)將硅基基體與所述快離子包覆劑混合，得到前驅體粉末；

c)將所述前驅體粉末、碳源和液相包覆劑混合，燒結，得到硅基復合材料。

6.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述鋁鹽化合物選自異丙醇鋁、仲丁醇鋁、硫酸鋁和硝酸鋁中的一種或幾種；

所述鋰鹽化合物選自碳酸鋰、氫氧化鋰、醋酸鋰和檸檬酸鋰中的一種或幾種。

7.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述硅基基體的D50粒徑為2～10μm。

8.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述步驟a)中，鋁鹽化合物、鋰鹽化合物和二氧化硅的質量比為1∶(0.5～1)∶(1.5～3)；

所述步驟c)中，前驅體粉末、碳源與液相包覆劑的質量比為(80～100)∶(0～10)∶(0～10)。

9.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述步驟a)中，燒結的溫度為850～1200℃，保溫時間為3～5h。

所述步驟c)中，燒結的溫度為500～850℃，保溫時間為3～5h。

10.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述步驟c)中：

碳源選自瀝青、葡萄糖、蔗糖和殼聚糖中的一種或幾種；

所述液相包覆劑選自重油、液態酚醛樹脂和液態環氧樹脂中的一種或幾種；

所述步驟a)中，所述溶劑為醇類溶劑。