[發明專利]硅基負極材料及其制備方法、負極片、二次電池

在審

• 申請號: 202110642153.6
• 申請日: 2021-06-09
• 公開（公告）號: CN113410442A
• 公開（公告）日: 2021-09-17
• 發明（設計）人: 陳功鋒
• 申請（專利權）人: 恒大新能源技術（深圳）有限公司
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/38;H01M4/134;H01M10/0525;H01M10/42
• 代理公司: 深圳中一聯合知識產權代理有限公司 44414
• 代理人: 曹柳

1.一種硅基負極材料，其特征在于，所述硅基負極材料包括硅基內核，包覆在所述硅基內核表面的離子導體層，和包覆在所述離子導體層背離所述硅基內核表面的電子導體層，所述電子導體層包括一維導體材料和/或二維導體材料。

2.如權利要求1所述的硅基負極材料，其特征在于，所述離子導體層中包括Li₃Zr₂Si₂PO₄、Li₁₄Zn(GeO₄)₄、Li_3xLa_2/3-xTiO₃中的至少一種離子導體材料，其中，x為0.05～0.2；

和/或，所述電子導體層中包括碳納米管、石墨烯、聚吡咯、聚苯胺、聚吡啶、聚苯、聚苯撐乙烯、聚噻吩中的至少一種；

和/或，所述硅基內核包括硅、碳化硅、氧化亞硅、氧化硅中的至少一種。

3.如權利要求1或2所述的硅基負極材料，其特征在于，所述硅基負極材料中，所述離子導體層、所述電子導體層與所述硅基內核的摩爾比為(0.01～0.2)：(0.01～0.2)：1；

和/或，所述硅基內核的粒度D50為1～10nm。

4.一種硅基負極材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

制備離子導體材料的混合前驅體漿料；

將所述混合前驅體漿料與硅基材料混合后干燥，進行燒結處理，得到包覆有離子導體層的第一硅基材料；

制備包含有一維導體材料和/或二維導體材料的電子導體漿料，將所述電子導體漿料與所述第一硅基材料進行混合干燥處理，得到所述硅基負極材料。

5.如權利要求4所述的硅基負極材料的制備方法，其特征在于，所述離子導體材料包括Li₃Zr₂Si₂PO₄、Li₁₄Zn(GeO₄)₄、Li_3xLa_2/3-xTiO₃中的至少一種，其中，x為0.05～0.2；

和/或，所述混合前驅體漿料包括Li₃Zr₂Si₂PO₄前驅體漿料、Li₁₄Zn(GeO₄)₄前驅體漿料、Li_3xLa_2/3-xTiO₃前驅體漿料中的至少一種。

6.如權利要求5所述的硅基負極材料的制備方法，其特征在于，制備所述Li₃Zr₂Si₂PO₄前驅體漿料的步驟包括：按化學計量數之比，將鋰源、鋯源與第一溶劑混合后，與磷酸和硅酸進行混合，得到所述Li₃Zr₂Si₂PO₄前驅體漿料；

和/或，制備所述Li₁₄Zn(GeO₄)₄前驅體漿料的步驟包括：按化學計量數之比，將鋰源、鋅源與第二溶劑混合后，與鍺酸進行混合，得到Li₁₄Zn(GeO₄)₄前驅體漿料；

和/或，制備所述Li_3xLa_2/3-xTiO₃前驅體漿料的步驟包括：按化學計量數之比，將鋰源、鑭源與第三溶劑混合后，與鈦酸四丁酯進行混合，得到Li_3xLa_2/3-xTiO₃前驅體漿料。