CN110556529A 具有多层核壳结构的负极复合材料及其制备方法和应用 （溧阳天目先导电池材料科技有限公司）

司具有多层核壳结构的负极复合材料及其制本发明实施例涉及一种具有多层核壳结构薄膜构成的碳包覆层；所述氧化亚硅的通式为杂元素的氧化物和/或复合氧化物与氧化亚硅构成的复合材料；形成所述碳包覆层的碳源为甲2所述金属掺杂氧化硅复合材料为所述金属掺杂元素的氧化物和/或复合氧化物与氧化的氧化亚硅颗粒所占质量分数为1％-80所述金属掺杂氧化硅复合材料所占质量分数为5.一种上述权利要求1-4任一所述的具有多层核壳结构的负极复合材料的制备方法，将氧化亚硅粉末和金属掺杂元素的单质或者氧化物同时粉末与金属掺杂元素的单质或者氧化物的摩尔比为1:在400-1200℃保护气氛下，对所述氧化按所需质量比向所述反应器内通入气态的碳源，在600将所述颗粒与液态或者固态的碳源通过液相混合或固相混合后3所述气态的碳源为甲苯、甲烷和乙炔中的一种或多种混合9.一种上述权利要求1-4任一所述的具有多层核壳结构的负极复合材料的用途，其特10.一种包括上述权利要求1-4任一所述的具有多层核壳结构的负极复合材料的锂离4[0002]硅作为锂离子电池负极材料其理论可逆容量高达4200mAh/g，但是硅材料由于脱[0005]本发明的目的是提供一种具有多层核壳结构的负极复合材料及其制备方法和应[0010]所述金属掺杂氧化硅复合材料为所述金属掺杂元素的氧化物和/或复合氧化物与5[0015]优选的，所述负极复合材料中，所述内核的氧化亚硅颗粒所占质量分数为1％-80所述金属掺杂氧化硅复合材料所占质量分数为1％-80所述碳包覆层所占质量分亚硅粉末与金属掺杂元素的单质或者氧化物的摩尔比为6[0036]本发明实施例提供了一种具有多层核壳结构的负极复合材料，图1为本发明实施[0041]金属掺杂氧化硅复合材料为所述金属掺杂元素的氧化物和/或复合氧化物与氧化[0043]在负极复合材料中，内核的氧化亚硅颗粒所占质量分数为1％-80金属掺杂氧化硅复合材料所占质量分数为1％-80碳包覆层所占质量分数为1％[0044]本发明的负极复合材料的颗粒的平均粒径(D50层以及与锂电池循环副反应产生的固态电解7[0064](1)取氧化亚硅粉末和氧化铝粉按1：1的摩尔比均匀混合为10kg混合料注入反应[0066](3)将过筛后样品放入通有氩气的管式炉中升温至900℃,然后切换氩气为氩气和[0067]通过马尔文激光粒度仪测定材料的粒径，通过氮气吸附法测定材料的比表中间层金属掺杂氧化硅复合材料质量分数为53余下为碳包覆层。[0068]将制得材料与商品石墨A按照比例混合为比容量为650mAh/g的锂离子电池负极材[0071]将所得负极材料按照上述比例涂敷在铜箔上后，以钴酸锂为正极组装为1Ah的软[0072]本实施例及以下各实施例中所用商品石墨材料A和商品软碳材料B均购自江西紫8[0075](1)取氧化亚硅粉末和氧化铝粉按1：0[0077](3)将过筛后样品放入通有氩气的管式炉中升温至900℃,然后切换氩气为氩气和数为70中间层金属掺杂氧化硅复合材料质量分数为13余下为碳包覆层。[0079]将制得材料与商品石墨A按照比例混合为比容量为650mAh/g的锂离子电池负极材料按实施例1中过程测试其电化学性能。其首周效率可达88.[0084](3)将过筛后样品放入通有氩气的管式炉中升温至900℃,然后切换氩气为氩气和质量分数为21中间层金属掺杂氧化硅复合材料质量分数为73余下为碳包覆层。[0086]将制得材料与商品石墨A按照比例混合为比容量为650mAh/g的锂离子电池负极材料按实施例1中过程测试其电化学性能。其首周效率可达8[0089](1)取氧化亚硅粉末和氧化镁粉按1：1的摩尔比均匀混合为10kg混合料注入反应[0091](3)将过筛后样品与5gPVP(聚乙烯吡咯烷酮)溶于20mL乙醇中，等乙醇完全挥发9量分数为41中间层金属掺杂氧化硅复合材料质量分数为54余下为碳包覆层。[0093]将制得材料与商品软碳B按照比例混合为比容量为650mAh/g的锂离子电池负极材料按实施例1中过程测试其电化学性能。其首周效率可达86.9[0098](3)将过筛后样品与5gPVP(聚乙烯吡咯烷酮)溶于20mL乙醇中，等乙醇完全挥发数为82中间层金属掺杂氧化硅复合材料质量分数为11余下为碳包覆层。[0100]将制得材料与商品软碳B按照比例混合为比容量为650mAh/g的锂离子电池负极材料按实施例1中过程测试其电化学性能。其首周效率可达89.9容量保持在100周还可达[0103](1)取氧化亚硅粉末和氧化锌粉按1：1的摩尔比均匀混合为10kg混合料注入反应[0105](3)将过筛后样品按照质量比8:2与石油沥青混合后在850℃下量分数为42中间层金属掺杂氧化硅复合材料质量分数为53余下为碳包覆层。[0107]将制得材料与商品石墨A按照比例混合为比容量为650mAh/g的锂离子电池负极材料按实施例1中过程测试其电化学性能。其首周效率可达86.5容量保持在100周还可达[0112](3)将过筛后样品放入通有氩气的管式炉中升温至900℃,然后切换氩气为氩气和量分数为48中间层金属掺杂氧化硅复合材料质量分数为42余下为碳包覆层。[0114]将制得材料与商品软碳B按照比例混合为比容量为650mAh/g的锂离子电池负极材料按实施例1中过程测试其电化学性能。其首周效率可达86.3容量保持在100周还可达[0117](1)取氧化亚硅粉末和氧化钙粉按1：5的摩尔比均匀混合为10kg混合料注入反应[0119](3)将过筛后样品放入通有氩气的管式炉中升温至900℃,然后切换氩气为氩气和量分数为31中间层金属掺杂氧化硅复合材料质量分数为63余下为碳包覆层。[0121]将制得材料与商品软碳B按照比例混合为比容量为650mAh/g的锂离子电池负极材料按实施例1中过程测试其电化学性能。其首周效率可达85.[0126](3)将过筛后样品放入通有氩气的管式炉中升温至900℃,然后切换氩气为氩气和量分数为38中间层金属掺杂氧化硅复合材料质量分数为55余下为碳包覆层。[0128]将制得材料与商品软碳B按照比例混合为比容量为650mAh/g的锂离子电池负极材料按实施例1中过程测试其电化学性能。其首周效率可达86[0133](3)将过筛后样品放入通有氩气的管式炉中升温至900℃,然后切换氩气为氩气和量分数为25中间层金属掺杂氧化硅复合材料质量分数为65余下为碳包覆层。[0135]将制得材料与商品石墨A按照比例混合为比容量为650mAh/g的锂离子电池负极材料按实施例1中过程测试其电化学性能。其首周效率可达84[0139](2)将过筛后样品放入通有氩气的管式炉中升温至900℃,然后切换氩气为氩气和[0141]将制得材料与商品石墨A按照比例混合为比容量为650mAh/g的锂离子电池负极材[0144](1)取氧化亚硅粉末和氧化铝粉按1：1的摩尔比均匀混合为10kg混合料注入反应[0146](3)将过筛后样品放入通有氩气的管式炉中升温至900℃,然后切换氩气为氩气和[0148]将制得材料与商品石墨A按照比例混合为650mAh/g锂离子电池负极材料按实施例1中过