1.本發明涉及儲能材料技術領域,具體為一種高首效氧化亞硅負極及其制備方法。
背景技術:
2.近年來,隨著鋰離子電池的廣泛應用,動力、數碼、電動工具等市場對鋰離子電池能量密度要求也越來越高,在負極材料方面,傳統的石墨負極能量密度已經接近天花板,已經難以滿足高能量密度電池的需求。硅基材料因高達4200mah/g的理論比容量而備受關注,但其在充放電過程中,體積膨脹高達300%,導致可逆容量低,循環性能差,目前一直沒有很好的方法解決。
3.而氧化亞硅負極材料由于具有高的比容量,以及較低的體積膨脹(150-200%)備受人們關注。氧化亞硅中二氧化硅的存在一定程度上緩解了硅在嵌鋰過程的體積膨脹,但是因為二氧化硅在首次充放電過程中會形成不可逆的硅酸鋰,影響氧化亞硅的實際首效發揮。目前普通的氧化亞硅首效一般在75%左右,相對于石墨94%的首效較低,嚴重制約了氧化亞硅負極的推廣和使用。
4.目前,針對上述問題,研究者主要通過加入鋰鹽或者金屬還原劑提前將二氧化硅生成硅酸鹽或者還原成硅單質來提升首效。例如公開號為cn110993900a,名稱為《一種硅酸鎂-碳包覆氧化亞硅復合負極材料及其制備方法》的發明申請,其中通過加入鎂粉、氧化鎂來生成硅酸鎂提升首效,首效可達90%,但是即使復配石墨后只能提升到容量700mah/g;再例如公開號為cn111900369a,名稱為《一種預鋰化氧化亞硅/碳復合材料及制備方法和應用》的發明申請,其通過加入鋰化合物來進行預鋰化,然后再氣相包覆的方式,但首效也只能達到82%的水平。此外,為了解決上述問題,往往需要采用復雜或流程較長的方法;因此,亟需一種高首效氧化亞硅負極及其制備方法來解決這個問題。
技術實現要素:
5.本發明的目的在于提供一種高首效氧化亞硅負極及其制備方法,以解決氧化亞硅負極材料的首效或容量性能不佳,嚴重制約了氧化亞硅負極的推廣和使用的問題。
6.為實現上述目的,本發明提供如下技術方案:一種高首效氧化亞硅負極的制備方法,包括以下具體步驟:
7.s1、將碳包覆后的氧化亞硅和氫化鋰在惰性氣體氛圍下物理混合;
8.s2、將混合后的物料轉移到加熱裝置中,在惰性氣體氛圍下加熱碳化;
9.s3、將碳化后的物料進行打散。
10.優選的,步驟s1中,碳包覆后的氧化亞硅d50為0.1-10μm,包覆方式為固相、氣相、液相中的一種或多種。
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聲明:
“高首效氧化亞硅負極及其制備方法與流程” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究,如用于商業用途,請聯系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發明人(作者)