[发明专利]硅氧负极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种硅氧负极材料，其特征在于，所述硅氧负极材料具有核壳结构，包括内核，包覆于所述内核表面的中间层，以及包覆于所述中间层表面的外壳层；

其中，所述内核的材料包括非晶质硅氧化物和硅微晶，且沿着内核中心到内核表层的方向，所述硅微晶的尺寸呈梯度增加；

所述中间层的材料为碳化硅；

所述外壳层包括碳层。

2.如权利要求1所述的硅氧负极材料，其特征在于，将所述内核表层的硅微晶的颗粒尺寸命名为D_out，将所述内核从所述表层起深度500nm处的硅微晶的颗粒尺寸命名为D_in，D_out和D_in满足：0D_in/D_out＜1。

3.如权利要求1所述的硅氧负极材料，其特征在于，所述内核的尺寸为：0.5μm≤D50≤20μm，D10/D50≥0.3，D90/D50≤2；和/或

所述硅微晶的尺寸为1-10nm；和/或

所述非晶质硅氧化物为SiO_x，且1≤x≤1.3。

4.如权利要求1所述的硅氧负极材料，其特征在于，所述中间层的厚度为0.5-3nm；和/或

所述外壳层的厚度为1-50nm。

5.如权利要求1至4任一项所述的硅氧负极材料，其特征在于，所述硅氧负极材料的BET比表面积为1-10m²/g。

6.一种硅氧负极材料的制备方法，其特征在于，包括：

以氧化亚硅和碳源为原料，在动态保温条件下制得具有内核、中间层和外壳层的核壳结构，

其中，所述中间层包覆于所述内核的表面，所述外壳层包覆于所述中间层的表面，

所述内核的材料包括非晶质硅氧化物和硅微晶，且沿着内核中心到内核表层的方向，所述硅微晶的尺寸呈梯度增加；所述中间层的材料为碳化硅。

7.如权利要求6所述的硅氧负极材料的制备方法，其特征在于，所述以氧化亚硅和碳源为原料，在动态保温条件下制得具有内核、中间层和外壳层的核壳结构，包括：

在惰性气氛下，将氧化亚硅在温度为700-1300℃的条件下动态保温，并通入碳源，制得所述核壳结构；

或

在惰性气氛下，将氧化亚硅在温度为700-1300℃的条件下动态保温，得到内核；通入碳源继续反应，在所述内核的表面制得所述中间层和外壳层，得到所述核壳结构；

或

在惰性气氛下，在温度为700-1000℃下的条件下将氧化亚硅和碳源加热，在所述氧化亚硅的表面制备外壳层；然后升温至1000-1300℃动态保温，将所述氧化亚硅形成内核材料得到内核，并在所述内核和所述外壳层之间形成SiC中间层。

8.如权利要求7所述的硅氧负极材料的制备方法，其特征在于，在所述氧化亚硅的表面制备外壳层的方法为：

将所述氧化亚硅置于非氧气气氛中，采用有机碳源经化学气相碳沉积或原位碳化，制得外壳层；或

将包括有机碳源与所述氧化亚硅固相或液相混合后，原位碳化形成于所述氧化亚硅的表面，制得外壳层；或

将包括有机聚合物和导电剂的导电聚合物固相或液相混合后，原位碳化形成于所述氧化亚硅的表面，制得外壳层。