[发明专利]锂离子二次电池硅氧化物复合负极材料及其制备方法

摘要

本发明涉及一种锂离子二次电池的硅氧化物复合负极材料及其制备方法。该复合材料是由硅氧化物、石墨类碳材料和无定形碳材料组成。以碱(土)金属氯化物为吸热剂，将二氧化硅镁热还原成硅氧化物，经酸腐蚀、抽滤洗涤、真空干燥后将硅氧化物和石墨进行预球磨，再补充有机碳源二次球磨，高温热处理后即得硅氧化物复合负极材料。通过调节二氧化硅和镁的比例来控制硅氧化物中的氧含量，然后再与石墨类碳材料和有机碳源均匀混合。本发明具有较高的首次库伦效率、高比容量和较好的循环性能等特点。本发明采用的制备方法易于操作、工艺简单、成本低，适合于工业化大规模生产。

主权项

一种锂离子二次电池硅氧化物复合负极材料的制备方法，它是以硅氧化物、石墨类碳材料和无定形碳材料前躯体为原料制备而成，硅氧化物、石墨类碳材料与无定形碳材料前躯体的质量比为10∶1‑10∶1‑5，其特征在于：具体制备步骤为：1)将计量的二氧化硅粉末、镁粉、碱金属氯化物或/和碱土金属氯化物粉末球磨混合，氩气气氛保护和300‑600℃下进行镁热还原反应，降至常温后采用过量的0.5mol/L的HCl静置腐蚀，抽滤洗涤，真空干燥，即可得到硅氧化物；2)将上述的硅氧化物和石墨类碳材料在氩气气氛保护下在行星式球磨机中混合，得到一次混合物；在氩气气氛保护下，再将前躯体有机碳源补加入到一次混合物中球磨混合得到二次混合物；3)在惰性气氛保护下，对二次混合物进行高温热处理，500‑1000℃高温热处理，自然冷却至室温即得最终的复合负极材料；所述的硅氧化物由一氧化硅和二氧化硅的混合物组成，其中一氧化硅和二氧化硅的质量比为10‑2∶1。