[发明专利]一种硅负极活性物质及其制备方法和制得的硅烯锂电池

摘要

本发明涉及电池领域，特别涉及一种硅负极活性物质及其制备方法和制得的硅烯锂电池。一种硅负极活性物质，由以下原料混合后于惰性气体条件下加热熔融制成：按重量份计，硅源100‑150份，石墨烯类物质10‑50份，硼砂3‑8份，Nd 1‑5份，Ge 1‑5份，Sb 2‑7份，Se 3‑8份，Bi 1‑3份。本发明提供的硅负极活性物质，经过多次试验筛选，以硅源和石墨烯类物质为主要原料，再通过添加一定的硼砂以及Nd、Ge、Sb等元素，通过熔融制成的活性物质性能稳定，制成的电池具有较高的比容量，充电时间显著降低，放电时间显著延长，并且制成的电池经多次充放电过程中不易破坏，其电化学循环稳定性显著提高。

主权项

1.一种用于锂离子电池的硅负极活性物质，其特征在于，由以下原料混合后于氮气条件下加热熔融制成：按重量份计，硅源100‑150份，石墨烯类物质10‑50份，硼砂3‑8份，Nd 1‑5份，Ge 1‑5份，Sb 2‑7份，Se 3‑8份，Bi 1‑3份；所述硅源包括以下三种硅源；第一硅源为硅粉、二氧化硅、硅酸盐中的任一种或多种；第二硅源为甲基氯硅烷、苯基氯硅烷、甲基乙烯基氯硅烷、乙烯基三氯硅烷中的任一种或多种；第三硅源为硅烷烃、环硅烷烃、二氯硅烷、三氯硅烷中的任一种或多种；所述第一硅源、所述第二硅源与所述第三硅源的重量比例为6‑8:3‑5:1；所述石墨烯类物质在进行熔融前，还经过以下处理：将石墨烯类物质粉碎至50μm以下，然后于300‑500W功率的微波条件下处理3‑5min，冷却即可；所述硅负极活性物质通过以下方法制备：将各原料混合后，以3‑5℃/s的升温速率升温至1300‑1500℃，保温3‑5min，然后以3‑5℃/min的降温速率冷却至室温即可。