[发明专利]一种硫基固态电解质包覆的硅负极材料及其制备方法有效

专利信息
申请号: 201710452835.4 申请日: 2017-06-15
公开(公告)号: CN107240688B 公开(公告)日: 2019-11-26
发明(设计)人: 慈立杰;徐小燕 申请(专利权)人: 山东大学
主分类号: H01M4/36 分类号: H01M4/36;H01M4/38;H01M4/62;H01M10/0525;H01M10/0562
代理公司: 37221 济南圣达知识产权代理有限公司 代理人: 王志坤<国际申请>=<国际公布>=<进入
地址: 250061 山*** 国省代码: 山东;37
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摘要:
搜索关键词: 一种 固态 电解质 负极 材料 及其 制备 方法
【权利要求书】:

1.硫基固态电解质包覆的硅负极材料,其特征在于,所述的硫基固态电解质包覆在硅颗粒外层,颗粒形状为类球形,包覆层厚度在0.1nm-100nm之间,其制备方法为原位反应一步法,包括如下步骤:

(1)将硫化物以一定比例在研钵中进行物理混合;

(2)将硅粉与物理混合后的硫化物以一定比例加入有机溶剂中,一定温度下进行磁力搅拌;

(3)利用抽滤或旋转蒸发除去有机溶剂,在一定条件下烘干并热处理,得到硫基固态电解质包覆的硅负极材料。

2.如权利要求1所述的硫基固态电解质包覆的硅负极材料,其特征在于,物理混合方法为研磨或球磨。

3.如权利要求1所述的硫基固态电解质包覆的硅负极材料,其特征在于,硫化物为硫化锂与五硫化二磷,硫化锂与五硫化二磷的摩尔比为1:10-10:1。

4.如权利要求3所述的硫基固态电解质包覆的硅负极材料,其特征在于,硫化物为硫化锂与五硫化二磷,硫化锂与五硫化二磷的摩尔比为1:1-7:1。

5.如权利要求1所述的硫基固态电解质包覆的硅负极材料,其特征在于,步骤(2)中的硅粉与物理混合后的硫化物的质量比为1:9-9:1,硅粉尺寸为10nm-50um。

6.如权利要求1所述的硫基固态电解质包覆的硅负极材料,其特征在于,步骤(2)中的有机溶液为乙腈、四氢呋喃、二甲醚、N-甲基甲酰胺或1,2-二甲氧基乙烷。

7.如权利要求1所述的硫基固态电解质包覆的硅负极材料,其特征在于,步骤(2)中的磁力搅拌温度范围是40℃-100℃,磁力搅拌时间是8-48h。

8.如权利要求7所述的硫基固态电解质包覆的硅负极材料,其特征在于,步骤(2)中的磁力搅拌温度范围是40℃-100℃,磁力搅拌时间是10-24h。

9.如权利要求2所述的硫基固态电解质包覆的硅负极材料,其特征在于,步骤(3)中的烘干热处理温度为50℃-1000℃,烘干热处理时间为1h-48h。

10.如权利要求9所述的硫基固态电解质包覆的硅负极材料,其特征在于,步骤(3)中的烘干热处理温度为980℃-800℃。

11.权利要求1-10任一权利要求所述的硫基固态电解质包覆的硅负极材料在超级电容器、锂离子电池中的应用。

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