[發(fā)明專利]一種硅氧材料、其制備方法及用途有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202110778801.0 | 申請日： | 2021-07-09 |
| 公開（公告）號： | CN113471440B | 公開（公告）日： | 2022-09-13 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 裴大釗;林文佳;曾漢民;徐悅斌;何巍;劉金成 | 申請（專利權(quán)）人： | 惠州億緯鋰能股份有限公司 |
| 主分類號： | H01M4/62 | 分類號： | H01M4/62;H01M4/48;H01M10/0525 |
| 代理公司： | 北京品源專利代理有限公司 11332 | 代理人： | 鞏克棟 |
| 地址： | 516006 廣東*** | 國省代碼： | 廣東;44 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 材料 制備 方法 用途 | ||
1.一種硅氧材料，其特征在于，所述硅氧材料的制備原料包括摻雜元素M摻雜的Si單質(zhì)，所述摻雜元素M包括硼、鋁、鎵、銦、氮、磷、砷或銻中的任意一種或至少兩種的組合；
所述硅氧材料還摻雜有Li和/或Mg；
所述硅氧材料采用如下方法進(jìn)行制備，所述方法包括以下步驟：
(1)在反應(yīng)爐內(nèi)，對摻雜元素M的原料進(jìn)行加熱使其氣化得到摻雜元素氣體，所得摻雜元素氣體與Si單質(zhì)接觸并反應(yīng)，得到摻雜元素M摻雜的Si單質(zhì)；
(2)采用摻雜元素M摻雜的Si單質(zhì)與SiO2反應(yīng)，制備硅氧材料；
所述方法還包括采用摻雜元素A的原料對硅氧材料進(jìn)行摻雜的步驟，所述摻雜元素A為鎂和/或鋰；
所述采用摻雜元素A的原料對硅氧材料進(jìn)行摻雜通過下述方式進(jìn)行：
向步驟(2)所述反應(yīng)的原料中加入摻雜元素A的原料，和/或
在氣相沉積之前將硅氧材料與摻雜元素A的原料混合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅氧材料，其特征在于，所述硅氧材料的化學(xué)式為SiOx，0x2。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅氧材料，其特征在于，所述硅氧材料的化學(xué)式為SiO。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅氧材料，其特征在于，所述摻雜元素M摻雜的Si單質(zhì)為p型或n型。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅氧材料，其特征在于，以摻雜元素M摻雜的Si單質(zhì)總質(zhì)量為100％計(jì)，所述摻雜元素M的摻雜量為0.01％～0.1％。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅氧材料，其特征在于，所述硅氧材料表面設(shè)置有碳包覆層。
7.如權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的硅氧材料的制備方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：
(1)在反應(yīng)爐內(nèi)，對摻雜元素M的原料進(jìn)行加熱使其氣化得到摻雜元素氣體，所得摻雜元素氣體與Si單質(zhì)接觸并反應(yīng)，得到摻雜元素M摻雜的Si單質(zhì)；
(2)采用摻雜元素M摻雜的Si單質(zhì)與SiO2反應(yīng)，制備硅氧材料；
所述方法還包括采用摻雜元素A的原料對硅氧材料進(jìn)行摻雜的步驟，所述摻雜元素A為鎂和/或鋰；
所述采用摻雜元素A的原料對硅氧材料進(jìn)行摻雜通過下述方式進(jìn)行：
向步驟(2)所述反應(yīng)的原料中加入摻雜元素A的原料，和/或
在氣相沉積之前將硅氧材料與摻雜元素A的原料混合。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法還包括在步驟(2)之后進(jìn)行碳包覆的步驟。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述碳包覆為采用化學(xué)氣相沉積的方法在硅氧材料表面生長碳包覆層，包括：
向裝有硅氧材料的反應(yīng)爐中通入碳源氣體和載氣，在800℃～1200℃的溫度下碳源氣體分解沉積到硅氧材料的表面并生長碳包覆層。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述載氣為氫氣。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，碳源氣體和氫氣的流量之比為(1～30):20。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述生長的時間為2h～4h。
13.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述摻雜元素A的原料選自鹽類和單質(zhì)中的至少一種。
14.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述摻雜元素A的原料的使用量占摻雜后的硅氧材料總質(zhì)量的3％～8％。
15.一種鋰離子電池，其特征在于，所述鋰離子電池包括權(quán)利要求1所述的硅氧材料，或者權(quán)利要求7-14任一項(xiàng)所述方法制備得到的硅氧材料。
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