[發(fā)明專利]硅氧鋰顆粒及其制備方法、負極材料、極片和電池

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011438904.4
• 申請日: 2020-12-10
• 公開（公告）號: CN112687852B
• 公開（公告）日: 2022-08-26
• 發(fā)明（設計）人: 李喆;張和寶;羅姝;查道松;王岑
• 申請（專利權）人: 安普瑞斯（南京）有限公司
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/38;H01M4/48;H01M4/62;H01M10/0525;B82Y30/00
• 代理公司: 北京律和信知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 11446
• 代理人: 謝清萍;冷文燕

1.一種硅氧鋰顆粒的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

對硅氧顆粒進行表面處理；

對經(jīng)過表面處理的硅氧顆粒進行碳包覆、打散處理，形成碳化硅層及導電碳層，碳化硅層包覆硅氧顆粒，導電碳層包覆碳化硅層；

進行嵌鋰處理，對具有碳化硅層和導電碳層的硅氧顆粒進行嵌鋰處理；

其中，所述對硅氧顆粒進行表面處理，包括氣相處理：

所述氣相處理選用的氣氛包括：氧氣、水蒸氣、空氣中的一種或多種，將所述硅氧顆粒進行加熱處理，選用的加熱時間為10~600分鐘，加熱溫度為300~1100℃；或者

所述對硅氧顆粒進行表面處理，包括液相處理：

將所述硅氧顆粒浸泡于水或雙氧水溶液或硝酸溶液中；

所述雙氧水溶液或硝酸溶液濃度為≤30wt%，所述液相處理溫度為0~100℃，所述液相處理時間為10~600分鐘。

2.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述形成碳化硅層及導電碳層，包括：

通過化學氣相沉積的方式實現(xiàn)；或

通過先將經(jīng)過表面處理的硅氧顆粒與碳前驅(qū)體混合，置于非氧化氣氛中進行熱處理實現(xiàn)。

3.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述進行嵌鋰處理包括：

電化學法、液相嵌鋰法、熱嵌鋰法、高溫混煉法、高能機械法中的至少一種。

4.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述進行嵌鋰處理之后，包括：

對所述硅氧鋰顆粒進行打散、過篩、除磁處理。

5.一種具有核殼結構的硅氧鋰顆粒，其特征在于，通過權利要求1-4中任一所述的制備方法制備而成，所述硅氧鋰顆粒包括：

內(nèi)核顆粒，包含硅酸鋰系化合物基質(zhì)和單質(zhì)硅納米顆粒，所述內(nèi)核顆粒中各元素含量摩爾比如下：鋰元素/硅元素為X，氧元素/硅元素為Y，0.1≤X＜2，0.5≤Y≤1.5；

碳化硅殼層，包覆所述內(nèi)核顆粒；

導電碳層，包覆所述碳化硅殼層。

6.根據(jù)權利要求5所述的硅氧鋰顆粒，其特征在于，所述單質(zhì)硅納米顆粒中值粒徑為0.1~25納米。

7.根據(jù)權利要求6所述的硅氧鋰顆粒，其特征在于，所述單質(zhì)硅納米顆粒中值粒徑為0.3~15納米。

8.根據(jù)權利要求5所述的硅氧鋰顆粒，其特征在于，所述硅氧鋰顆粒中值粒徑為0.05~20微米。

9.根據(jù)權利要求8所述的硅氧鋰顆粒，其特征在于，所述硅氧鋰顆粒中值粒徑為0.3~15微米。

10.根據(jù)權利要求5所述的硅氧鋰顆粒，其特征在于，所述硅氧鋰顆粒粒徑跨度值≤2.0。

11.根據(jù)權利要求10所述的硅氧鋰顆粒，其特征在于，所述硅氧鋰顆粒粒徑跨度值≤1.5。

12.根據(jù)權利要求11所述的硅氧鋰顆粒，其特征在于，所述硅氧鋰顆粒粒徑跨度值≤1.3。

13.根據(jù)權利要求5所述的硅氧鋰顆粒，其特征在于，所述碳化硅殼層厚度為1~200納米。

14.根據(jù)權利要求13所述的硅氧鋰顆粒，其特征在于，所述碳化硅殼層厚度為8~100納米。

15.根據(jù)權利要求5所述的硅氧鋰顆粒，其特征在于，所述導電碳層厚度為1~2000納米。

16.根據(jù)權利要求15所述的硅氧鋰顆粒，其特征在于，所述導電碳層厚度為3~500納米。

17.根據(jù)權利要求16所述的硅氧鋰顆粒，其特征在于，所述導電碳層厚度為5~200納米。