[发明专利]一种硅基负极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种硅基负极材料，其特征在于，由以下结构组成：

氧化亚硅颗粒；

包覆在所述氧化亚硅颗粒表面的硅酸锂/碳复合层；

所述硅基负极材料的制备方法，由以下步骤组成：

A)在惰性气氛下，将氧化亚硅和第一碳源的混合物加热至900～1000℃，保温3～10h后，降温得到热处理后的产物；

所述氧化亚硅和第一碳源的混合物加热至900～1000℃的加热速率为5～30℃/min；

B)将所述热处理后的产物在惰性气氛下进行球磨；

C)将所述球磨后的粉体、第二碳源和硅酸锂进行球磨混匀，在惰性气氛下，将所述混匀后的物料升温至烧结温度，在惰性气氛下进行烧结，降温、过筛和除铁后，得到硅基负极材料；

所述升温至烧结温度的速率为5～30℃/min。

2.根据权利要求1所述的硅基负极材料，其特征在于，所述硅基负极材料中，氧化亚硅颗粒的质量含量为80～97％，硅酸锂/碳复合层的质量含量为3～20％。

3.根据权利要求1所述的硅基负极材料，其特征在于，所述氧化亚硅的分子式为SiO_x，其中0.6≤x＜1.6；

所述氧化亚硅颗粒的D50为2～10μm。

4.根据权利要求1所述的硅基负极材料，其特征在于，所述硅酸锂/碳复合层中，硅酸锂的质量含量为1～50％，碳的质量含量为50～99％；

所述硅酸锂包括质量含量为50～100％的偏硅酸锂和质量含量为0～50％的正硅酸锂。

5.一种权利要求1所述硅基负极材料的制备方法，其特征在于，由以下步骤组成：

A)在惰性气氛下，将氧化亚硅和第一碳源的混合物加热至900～1000℃，保温3～10h后，降温得到热处理后的产物；

所述氧化亚硅和第一碳源的混合物加热至900～1000℃的加热速率为5～30℃/min；

B)将所述热处理后的产物在惰性气氛下进行球磨；

C)将所述球磨后的粉体、第二碳源和硅酸锂进行球磨混匀，在惰性气氛下，将所述混匀后的物料升温至烧结温度，在惰性气氛下进行烧结，降温、过筛和除铁后，得到硅基负极材料；

所述升温至烧结温度的速率为5～30℃/min。

6.根据权利要求5所述的硅基负极材料的制备方法，其特征在于，步骤A)中，形成所述惰性气氛的惰性气体包括氮气和/或氩气。

7.根据权利要求5所述的硅基负极材料的制备方法，其特征在于，所述氧化亚硅、第一碳源、第二碳源和硅酸锂的质量比为800～970：3～20：20～990：0.3～100；

所述第一碳源和第二碳源独立地选自沥青、酚醛树脂、葡萄糖、蔗糖、淀粉、柠檬酸、维生素C、壳聚糖、聚乙二醇、聚乙烯醇和聚乙烯吡咯烷酮中的一种或几种。

8.根据权利要求5所述的硅基负极材料的制备方法，其特征在于，步骤C)中，所述烧结的温度为750～1000℃，所述烧结的时间为4～10h。