[发明专利]锂离子二次电池硅氧化物复合负极材料及制法

权利要求书

1.一种锂离子二次电池硅氧化物复合负极材料，其特征在于，该硅氧化物复合负极材料是以稳定碳穿插网络结构材料为包覆性材料且硅氧化物均匀分散在包覆性材料内部形成的，稳定碳穿插网络结构是硅氧化物前聚体复合材料经原位碳化、焙烧生成的包覆结构，硅氧化物前聚体复合材料为硅氧化物前聚体、活性金属和熔盐共混物，硅氧化物前聚体与活性金属的质量比为1:0.01～1:2，硅氧化物与熔盐的质量配比为1:0.5～1:20。

2.如权利要求1所述的锂离子二次电池硅氧化物复合负极材料，其特征在于，所述的硅氧化物前聚体为固态聚硅氧烷类树脂、有机硅树脂或固态小分子硅氧类单体中的任一种或多种混合，其中有机硅树脂为乙烯基有机硅树脂、甲基有机硅树脂、甲基乙烯基有机硅树脂、环氧改性有机硅树脂、有机硅环氧树脂、有机硅玻璃树脂、有机硅丙烯酸树脂中的任意一种或多种混合，固态小分子硅氧类单体为甲基硅酸、甲基硅酸钠、甲基硅酸钾、固态硅烷偶联剂中的任意一种或多种混合。

3.如权利要求1所述的锂离子二次电池硅氧化物复合负极材料，其特征在于，所述的活性金属为锂、铁、铝、镍、锡、镁、铬、钛、钴、锌、钙中的一种或多种组合。

4.如权利要求1所述的锂离子二次电池硅氧化物复合负极材料，其特征在于，所述的熔盐为氯化锂、氯化铝、氯化锌、碳酸钾、氯化钾、氯化钠、氯化锡、硫酸钠、碳酸锂、溴化钠、溴化钾、氯化铜、溴化镁、氢氧化锂、氯化镍、氯化镁、三氯化铁、氯化钴、氯化铯中的一种或多种组合。

5.如权利要求1所述的锂离子二次电池硅氧化物复合负极材料，其特征在于，所述的硅氧化物前聚体为粉末或颗粒形式，硅氧化物前聚体的粒度中值粒径D50为1～5000μm。

6.如权利要求1所述的锂离子二次电池硅氧化物复合负极材料，其特征在于，所述的活性金属为粉末或颗粒形式，活性金属的粒度中值粒径D50为0.1～1000μm。

7.如权利要求1所述的锂离子二次电池硅氧化物复合负极材料，其特征在于，所述的熔盐为粉末或颗粒形式，熔盐粒度中值粒径D50为0.1～1000μm。

8.如权利要求1所述的锂离子二次电池硅氧化物复合负极材料，其特征在于，该锂离子二次电池硅氧化物复合负极材料的粒度中值粒径D50为0.1～80μm。

9.一种如权利要求1-8任一所述的锂离子二次电池硅氧化物复合负极材料的制法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：将硅氧化物前聚体、活性金属和熔盐共混得到混合料；

S2：将步骤S1中得到的混合料在保护气氛下升温至200～600℃进行焙烧、冷却、酸洗除杂，得到部分碳化的硅氧化物前聚体；

S3：将步骤S2中得到的部分碳化的硅氧化物前聚体在保护气氛下升温至600～1100℃进行焙烧、冷却得到硅氧化物/碳复合负极材料，之后进行粉碎、除磁、过筛，即得锂离子二次电池硅氧化物复合负极材料。

10.一种如权利要求9所述的锂离子二次电池硅氧化物复合负极材料的制法，其特征在于，所述的步骤S2中升温的升温速率为0.1～10℃/min，升温后保温时间为0.5～12h；所述的步骤S2中酸洗除杂的酸液浓度为0.05～10mol/L，酸液为盐酸、硫酸、硝酸、磷酸、草酸、醋酸中的任意一种或多种混合，酸洗除杂过程伴有搅拌，搅拌速度为200～2000rpm，搅拌时间为0.5～24h；所述的步骤S2中焙烧物料与酸液的质量比为1:0.5～1:20。