[发明专利]硅锡基复合负极材料及其制备方法在审

专利信息
申请号: 202210253646.5 申请日: 2022-03-15
公开(公告)号: CN114702069A 公开(公告)日: 2022-07-05
发明(设计)人: 王培初;邓明华;任建国;田立斌;黄浩 申请(专利权)人: 惠州市贝特瑞新材料科技有限公司;惠州市鼎元新能源科技有限公司
主分类号: C01G30/00 分类号: C01G30/00;C01B33/12;H01M4/36;H01M4/48;H01M10/0525;C01B32/05;B82Y40/00;B82Y30/00
代理公司: 惠州知侬专利代理事务所(普通合伙) 44694 代理人: 罗佳龙
地址: 516000 广东省惠州市惠阳区镇*** 国省代码: 广东;44
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摘要:
搜索关键词: 硅锡基 复合 负极 材料 及其 制备 方法
【说明书】:

本申请提供一种硅锡基复合负极材料及其制备方法。上述的硅锡基复合负极材料的制备方法通过将二氧化锡与三氧化二锑进行混合操作,使二氧化锡与三氧化二锑在反应前充分混匀,得到均匀性较好的氧化预混物,再通过对氧化预混物进行热处理操作,使二氧化锡与三氧化二锑在高温下合成氧化锡锑粉末,氧化锡锑具有较好的导电性性能和耐候性,从而能够有效降低硅锡基复合负极材料的电阻率,提高硅锡基复合负极材料的导电性,同时提高硅锡基复合负极材料的耐候性,使硅锡基复合负极材料在使用时免受环境影响,即具有较好的耐磨、耐强酸和耐强碱性能。

技术领域

发明涉及新材料技术领域,特别是涉及一种硅锡基复合负极材料及其制备方法。

背景技术

作为锂离子电池新型负极材料,高容量锡基和硅基负极材料成为近年来的研究热点。与现有的锂离子电池负极碳材料相比,锡基和硅基负极材料均具有较高的比容量,基中硅负极材料具有最高的放电比容量(理论比容量达到4200mAh/g)。

然而,高容量的锡基、硅基材料循环寿命差的问题,成为制约其实际应用的关键因素。此外,硅氧基负极材料的充放电膨胀较低,但由于其导电性差,首次充放电发生不可逆反应导致首次充放电效率低。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足之处,提供一种能够提高循环寿命及首次充放电效率的硅锡基复合负极材料及其制备方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:

一种硅锡基复合负极材料的制备方法,包括以下步骤:

将二氧化锡与三氧化二锑进行混合操作,得到氧化预混物;

对所述氧化预混物进行第一热处理操作,得到氧化锡锑粉末;

将所述氧化锡锑粉末与第一溶剂进行第一混合溶解操作,得到纳米氧化锡锑浆料;

对氧化亚硅粉末进行第二热处理操作;

将完成所述第二热处理操作后的所述氧化亚硅粉末加入至第二溶剂中进行第二混合溶解操作,得到氧化亚硅浆料;

将所述纳米氧化锡锑浆料加入至所述氧化亚硅浆料中,得到混合浆料;

对所述混合浆料进行喷雾干燥操作,得到硅锡基复合氧化物前驱体;

制备沥青混合液,将所述硅锡基复合氧化物前驱体加入至所述沥青混合液,并进行搅拌混合操作,得到碳包覆硅锡基材料;

对所述碳包覆硅锡基材料进行碳化操作,得到所述硅锡基复合负极材料。

在其中一个实施例中,所述二氧化锡与所述三氧化二锑的摩尔比为97.5:2.5。

在其中一个实施例中,所述第一热处理操作中的温度为1100℃~1200℃。

在其中一个实施例中,所述第一热处理操作中的时间为4小时~6小时。

在其中一个实施例中,在将二氧化锡与三氧化二锑进行混合操作,得到氧化预混物的步骤之后,以及在对所述氧化预混物进行第一热处理操作,得到氧化锡锑粉末的步骤之前,所述硅锡基复合负极材料的制备方法还包括以下步骤:

对所述氧化预混物进行第一次球磨操作。

在其中一个实施例中,在将完成所述第二热处理操作后的所述氧化亚硅粉末加入至第二溶剂中进行第二混合溶解操作,得到氧化亚硅浆料的步骤之后,以及在将所述纳米氧化锡锑浆料加入至所述氧化亚硅浆料中,得到混合浆料的步骤之前,所述硅锡基复合负极材料的制备方法还包括以下步骤:

对所述氧化亚硅浆料进行第二次球磨操作。

在其中一个实施例中,所述第二热处理操作中的温度为1000℃~1200℃。

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