[发明专利]硼掺杂软碳包覆硅基锂离子负极材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种硼掺杂软碳包覆硅基锂离子负极材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：

以含硼气源或者高沸点含硼化合物为掺杂材料，将掺杂材料的蒸气与预先加热好的硅源蒸气在1200℃-1700℃进行气相混合反应1-24小时，得到硼掺杂氧化亚硅材料；其中，所述硅源蒸气为硅蒸气与二氧化硅蒸气的混合蒸气；所述含硼气源为在常温下为气态的含硼化合物，所述高沸点含硼化合物为在常温下为液态或固态的含硼化合物；所述含硼气源具体包括：乙硼烷、三氯化硼或三氟化硼中的一种或多种；所述高沸点含硼化合物具体包括：癸硼烷、硼酸或硼氢化钠中的一种或多种；所述掺杂材料的蒸气通过对所述掺杂材料加热到25℃-800℃获得；

将硼掺杂氧化亚硅材料冷却至室温并出料破碎筛分；

将破碎筛分后的物料进行飞行时间二次离子质谱分析测试，确认硼掺在氧化亚硅中的掺杂均匀性是否满足预设条件；

将掺杂均匀性满足预设条件的物料进行碳包覆，即得硼掺杂软碳包覆硅基锂离子负极材料；

其中，所述预设条件具体为：在飞行时间二次离子质谱分析测试过程中，全部粒子溅射时间段内，硼原子浓度的波动范围为±50％之内。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述硅源蒸气中硅蒸气和二氧化硅蒸气按照摩尔比硅：二氧化硅＝1：1混合。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述掺杂材料中硼原子质量占所述硅源蒸气中硅和二氧化硅总质量的100ppm-100000ppm。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述碳包覆具体为：将所述掺杂均匀性满足预设条件的物料置于回转炉，在保护气氛下升温至800℃-1000℃，通入有机气源进行化学气相沉积，保温时间2-4小时，之后关闭有机气源降温；其中，所述有机气源具体包括：甲烷、乙炔、丙烯或丙烷中的一种或多种。

5.一种锂离子电池负极材料，其特征在于，所述负极材料为上述权利要求1-4任一所述制备方法制备得到的硼掺杂软碳包覆硅基锂离子负极材料。

6.一种锂电池极片，其特征在于，所述锂电池极片包括上述权利要求5所述的锂离子电池负极材料。

7.一种锂电池，其特征在于，所述锂电池包括上述权利要求6所述的锂电池极片。