[发明专利]锂离子电池及其阳极片、阳极活性材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种锂离子电池阳极活性材料，锂离子电池阳极活性材料包括硅合金颗粒和包覆在硅合金颗粒外的无定形碳层，其中，硅合金颗粒由硅合金层及位于硅合金层内部的中空组成，硅合金层呈蜂窝状。本发明锂离子电池阳极活性材料为内部呈中空的蜂窝状、外层包覆有无定形碳层的硅合金颗粒，不仅可以通过蜂窝的孔隙来减缓充放电过程中的体积膨胀，还可以通过中空结构减少颗粒的相对膨胀，减少对颗粒表面SEI膜的破坏，提高锂离子电池的电化学性能，延长锂离子电池的使用寿命。此外，本发明还公开了一种锂离子电池阳极活性材料的制备方法以及使用本发明锂离子电池阳极活性材料的锂离子电池阳极片和锂离子电池。

主权项

1.一种锂离子电池阳极活性材料的制备方法，所述锂离子电池阳极活性材料包括硅合金颗粒和包覆在硅合金颗粒外的无定形碳层，所述硅合金颗粒的平均粒径为5-50μm；其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：(1)将硅合金颗粒所需的各种金属元素按一定的摩尔百分含量放置在惰性气氛中进行电弧熔炼，熔炼次数为4-10次；所述硅合金颗粒所需的各种金属元素包括Si，还包括Al、Sn中的至少一种；(2)将步骤(1)所得物质与玻璃净化剂混合后置于电磁感应炉中加热熔融，过热度控制在50-300K，经3-10次循环过热处理，硅合金熔体达到50-300K过冷度后，喷射至高速旋转的铜辊上，实现快速凝固；(3)将步骤(2)所得物质放入酸或强酸弱碱盐溶液中经加热腐蚀去合金化，用易挥发溶剂对去合金化后的硅合金颗粒进行反复冲洗至pH值呈中性，并真空干燥；(4)使用气相沉积法、液相沉积法或液相包覆煅烧法在步骤(3)所得物质表面包覆一层无定形碳，获得内部中空、外层包覆有无定形碳层的硅合金颗粒；其中，硅合金颗粒由硅合金层及位于硅合金层内部的中空组成，硅合金层呈蜂窝状。