[發(fā)明專利]復(fù)合負(fù)極材料及其制備方法、鋰離子電池

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110335383.8
• 申請(qǐng)日: 2021-03-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113066985A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-07-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 龐春雷;梁騰宇;任建國(guó);賀雪琴
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 貝特瑞新材料集團(tuán)股份有限公司
• 主分類號(hào): H01M4/62
• 分類號(hào): H01M4/62;H01M4/48;H01M10/0525
• 代理公司: 北京匯思誠(chéng)業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11444
• 代理人: 錢嫻靜

1.一種復(fù)合負(fù)極材料，其特征在于，所述復(fù)合負(fù)極材料包括硅氧材料和位于所述硅氧材料表面的碳包覆層；所述復(fù)合負(fù)極材料的物理吸脫附等溫線類型為II型或III型，所述硅氧材料的物理吸脫附等溫線類型為IV型或V型。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合負(fù)極材料，其特征在于，在拉曼光譜中，所述復(fù)合負(fù)極材料具有碳特征峰D、碳特征峰G及硅特征峰A，所述碳特征峰D的峰強(qiáng)度I_D與所述碳特征峰G的峰強(qiáng)度I_G的比值I_D/I_G為0.5～2，且所述硅特征峰A的峰強(qiáng)度I_A與(I_D+I_G)的比值為0.1～10。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合負(fù)極材料，其特征在于，其滿足以下條件a～e的至少一者：

a.所述硅氧材料為SiO_x，其中，0x2；

b.所述硅氧材料中的氧的質(zhì)量百分比含量為0.1％～50％；

c.所述硅氧材料中的硅晶粒尺寸為1nm～100nm；

d.所述硅氧材料的比表面積小于100m²/g；

e.所述硅氧材料的孔隙率φ_a10％。

4.根據(jù)權(quán)利要求1～3任一項(xiàng)所述的復(fù)合負(fù)極材料，其特征在于，其滿足以下條件a～e的至少一者：

a.所述復(fù)合負(fù)極材料顆粒呈球形或類球形，其沃德?tīng)柷蛐味认禂?shù)大于0.01；

b.所述復(fù)合負(fù)極材料的平均粒徑為1.0um～50um；

c.所述復(fù)合負(fù)極材料的孔隙率小于10％；

d.所述復(fù)合負(fù)極材料的比表面積為1m²/g～50m²/g；

e.所述復(fù)合負(fù)極材料中的碳的質(zhì)量百分比含量為0.1％～50％。

5.一種復(fù)合負(fù)極材料的制備方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

在保護(hù)性氣氛下，通入脂肪烴氣體與硅氧材料進(jìn)行預(yù)熱，其中，所述硅氧材料的物理吸脫附等溫線類型為IV型或V型；

將所述預(yù)熱后的產(chǎn)物以間歇脈沖方式通入脂肪烴氣體進(jìn)行化學(xué)氣相沉積，得到所述復(fù)合負(fù)極材料。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，其滿足以下條件a～e的至少一者：

a.所述硅氧材料為SiO_x，其中，0x2；

b.所述硅氧材料中的氧的質(zhì)量百分比含量為0.1％～50％；

c.所述硅氧材料中的硅晶粒尺寸為1nm～100nm；

d.所述硅氧材料的比表面積小于100m²/g；

e.所述硅氧材料的孔隙率φ_a10％。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，其滿足以下條件a～d的至少一者：

a.所述保護(hù)性氣氛包括氮?dú)狻⒑狻⒛蕷狻鍤狻㈦礆夂碗瘹庵械闹辽僖环N；

b.所述脂肪烴氣體包括乙炔、乙烯、丙炔、乙烷和丙烯中的至少一種；

c.所述脂肪烴氣體與所述硅氧材料的重量比A滿足以下關(guān)系：1.5φ_a/(1-φ_a)≤A≤15φ_a/(1-φ_a)，其中，φ_a為所述硅氧材料的孔隙率；

d.所述脂肪烴氣體的氣體流量為0.1L/min～5L/min。

8.根據(jù)權(quán)利要求5或7所述的制備方法，其特征在于，其滿足以下條件a～d的至少一者：

a.所述預(yù)熱溫度為100℃～600℃；

b.所述預(yù)熱時(shí)間為0.5h～24h；

c.所述化學(xué)氣相沉積的反應(yīng)溫度為600℃～1050℃；

d.所述間歇脈沖的間隔時(shí)間為8s～12s。