[发明专利]负极材料及其制备方法,电池和终端有效
申请号: | 201911217109.X | 申请日: | 2019-11-30 |
公开(公告)号: | CN112886010B | 公开(公告)日: | 2022-11-11 |
发明(设计)人: | 沙玉静;王涛;张新枝;夏圣安 | 申请(专利权)人: | 华为技术有限公司 |
主分类号: | H01M4/62 | 分类号: | H01M4/62;H01M4/38;H01M10/0525;H01M10/058;C01B33/02;C01B32/05;C01B33/18;C01F7/30;B82Y30/00;B82Y40/00 |
代理公司: | 广州三环专利商标代理有限公司 44202 | 代理人: | 熊永强;李稷芳 |
地址: | 518129 广东*** | 国省代码: | 广东;44 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 负极 材料 及其 制备 方法 电池 终端 | ||
1.一种负极材料,其特征在于,包括内核和包覆在所述内核表面的包覆层,所述内核为硅基材料或锡基材料,所述包覆层包括第一碳材料和分散在所述第一碳材料中的氧化物/碳微球,所述氧化物/碳微球为纳米氧化物颗粒与第二碳材料复合而成的二次颗粒,所述纳米氧化物颗粒包括金属氧化物颗粒和硅氧化物颗粒中的一种或多种,所述第一碳材料与所述第二碳材料连续分布构成导电碳网络,所述导电碳网络由碳源前驱体经缩合、聚合或缩聚反应形成。
2.如权利要求1所述的负极材料,其特征在于,所述纳米氧化物颗粒的粒径小于或等于10nm。
3.如权利要求1所述的负极材料,其特征在于,所述氧化物/碳微球的粒径为50nm-1μm。
4.如权利要求1所述的负极材料,其特征在于,所述氧化物/碳微球内部,所述纳米氧化物颗粒与所述第二碳材料均匀分布。
5.如权利要求1所述的负极材料,其特征在于,部分或全部所述第一碳材料与所述第二碳材料为同质碳。
6.如权利要求1所述的负极材料,其特征在于,所述金属氧化物颗粒包括由Mg、Al、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn和Li中的一种或多种金属元素与氧元素形成的金属氧化物颗粒中的一种或多种。
7.如权利要求1所述的负极材料,其特征在于,所述包覆层的质量占所述负极材料总质量的1%-20%。
8.如权利要求1所述的负极材料,其特征在于,所述包覆层中,所述纳米氧化物颗粒的质量含量为20%-90%。
9.如权利要求1所述的负极材料,其特征在于,所述包覆层的厚度为100nm-5μm。
10.如权利要求1所述的负极材料,其特征在于,所述硅氧化物颗粒的硅氧原子比为1:1.2-2。
11.如权利要求1所述的负极材料,其特征在于,所述负极材料的比表面积为1-20m2/g。
12.如权利要求1所述的负极材料,其特征在于,所述硅基材料包括单质硅、硅氧化物、硅碳、硅合金中的一种或多种。
13.如权利要求1所述的负极材料,其特征在于,所述锡基材料包括单质锡、锡氧化物中的一种或多种。
14.如权利要求1所述的负极材料,其特征在于,所述内核的粒径为500nm-50μm。
15.如权利要求1所述的负极材料,其特征在于,所述负极材料还包括设置在所述包覆层表面的保护层,所述保护层的材料包括碳材料和/或导电聚合物。
16.一种负极材料的制备方法,其特征在于,包括:
将氧化物前驱体、碳源前驱体、内核材料一同混合,使所述氧化物前驱体、碳源前驱体在所述内核材料表面原位形成氧化物/碳微球前驱体,得到表面包覆有氧化物/碳微球前驱体的内核材料;或者
先将所述氧化物前驱体与所述碳源前驱体混合,制备氧化物/碳微球前驱体,再将所述氧化物/碳微球前驱体包覆内核材料,得到表面包覆有氧化物/碳微球前驱体的内核材料;
将所述表面包覆有氧化物/碳微球前驱体的内核材料经800℃-1100℃高温碳化处理后,得到负极材料,所述负极材料包括内核和包覆在所述内核表面的包覆层,所述内核为硅基材料或锡基材料,所述包覆层包括第一碳材料和分散在所述第一碳材料中的氧化物/碳微球,所述氧化物/碳微球为纳米氧化物颗粒与第二碳材料复合而成的二次颗粒,所述纳米氧化物颗粒包括金属氧化物颗粒和硅氧化物颗粒中的一种或多种,所述第一碳材料与所述第二碳材料连续分布构成导电碳网络,所述导电碳网络由所述碳源前驱体经缩合、聚合或缩聚反应形成。
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