[发明专利]硅氧负极材料及其制备方法、二次电池用负极

权利要求书

1.一种硅氧负极材料的制备方法，其特征在于，包括：

将仅含有碳包覆一氧化硅与金属材料的原料热处理，使所述碳包覆一氧化硅中至少部分一氧化硅与所述金属材料反应生成硅酸盐和硅单质，得到硅氧负极材料；所述金属材料包括Mg，所述硅酸盐包括Mg₂SiO₄、MgSiO₃；

所述金属材料与所述碳包覆一氧化硅的质量比为1:5～9；所述热处理包括：将所述碳包覆一氧化硅与所述金属材料在300～600℃下保温1～10h；然后在850～1100℃下保温0.5～10h；所述热处理在压力为1～140Pa的条件下进行。

2.根据权利要求1所述的硅氧负极材料的制备方法，其特征在于，

所述金属材料还包括Li、Na、K、Ca、Sr、Ba、Ti、Zr、Al、Co及以上金属元素合金中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的硅氧负极材料的制备方法，其特征在于，

所述金属材料与所述碳包覆一氧化硅的质量比为1:6～8。

4.根据权利要求1所述的硅氧负极材料的制备方法，其特征在于，

将所述碳包覆一氧化硅与所述金属材料在300～600℃下保温1～10h，然后以5～20℃/min的升温速率升温至850～1100℃并保温0.5～10h。

5.根据权利要求4所述的硅氧负极材料的制备方法，其特征在于，

所述热处理在压力为8～30Pa的条件下进行。

6.根据权利要求1～5任一项所述的硅氧负极材料的制备方法，其特征在于，

所述碳包覆一氧化硅与金属材料热处理的步骤之前还包括：

在一氧化硅外表包覆碳层以获得所述碳包覆一氧化硅的步骤。

7.根据权利要求6所述的硅氧负极材料的制备方法，其特征在于，

采用化学气相沉积的方法在一氧化硅外表包覆碳层。

8.根据权利要求6所述的硅氧负极材料的制备方法，其特征在于，

所述在一氧化硅外表包覆厚度为10～1000nm的碳层。

9.根据权利要求6所述的硅氧负极材料的制备方法，其特征在于，

所述一氧化硅的粒径分布为：

D10：≥3μm；

D50：5～8μm；

D100：＜15μm。

10.根据权利要求6所述的硅氧负极材料的制备方法，其特征在于，

所述碳包覆一氧化硅中碳的质量分数为0.2～20％。

11.根据权利要求10所述的硅氧负极材料的制备方法，其特征在于，

所述碳包覆一氧化硅中碳的质量分数为1～8％。

12.一种硅氧负极材料，其特征在于，所述硅氧负极材料通过权利要求1～11任一项所述的硅氧负极材料的制备方法制得。

13.一种硅氧负极材料，其特征在于，所述硅氧负极材料包括：内核和包覆于所述内核外的碳层，所述内核包括Mg₂SiO₄、MgSiO₃和分散于所述Mg₂SiO₄、MgSiO₃之间的硅晶粒。

14.根据权利要求13所述的硅氧负极材料，其特征在于，所述碳层的厚度为10～1000nm。

15.根据权利要求14所述的硅氧负极材料，其特征在于，所述碳层的厚度为10～100nm。

16.一种二次电池用负极，其特征在于，所述二次电池用负极包括权利要求12～15任一项所述的硅氧负极材料。