[发明专利]一种锂离子电池用硅材料及其制备方法有效
| 申请号： | 201811293432.0 | 申请日： | 2018-10-31 |
| 公开（公告）号： | CN109301228B | 公开（公告）日： | 2021-01-12 |
| 发明（设计）人： | 尚伟丽;孔令涌;李洁凤;任望保 | 申请（专利权）人： | 深圳市德方纳米科技股份有限公司 |
| 主分类号： | H01M4/36 | 分类号： | H01M4/36;H01M4/38;H01M4/583;H01M10/0525 |
| 代理公司： | 广州三环专利商标代理有限公司 44202 | 代理人： | 郝传鑫;熊永强 |
| 地址： | 518000 广东省深圳市*** | 国省代码： | 广东;44 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 锂离子电池 材料 及其 制备 方法 | ||
1.一种锂离子电池用硅材料，其特征在于，包括含硅基体，所述含硅基体通过以下方法制备得到：（1）将含硅材料进行孔蚀或构筑，得到多孔的含硅材料；（2）将步骤（1）中的所述多孔的含硅材料加入至反应釜中，在0.5-5.0Mpa的压力下和200-400℃的温度下反应0.5-2h；所述含硅基体包括主体和设置在所述主体表面且向外延伸的无规则凸起，所述凸起可发生卷折、扭曲或翻转，形成三维花状多孔结构的所述含硅基体；所述主体的表面和内部中的至少一处设有多孔结构，所述多孔结构的平均孔径为10-500nm；所述锂离子电池用硅材料的压实密度为1.6-2.0g/cm3。
2.根据权利要求1所述的锂离子电池用硅材料，其特征在于，所述含硅基体为一次颗粒或由多个纳米级颗粒构筑形成的二次颗粒。
3.根据权利要求1所述的锂离子电池用硅材料，其特征在于，所述含硅基体的形貌为爆米花状。
4.根据权利要求1所述的锂离子电池用硅材料，其特征在于，所述锂离子电池用硅材料还包括包覆在所述含硅基体表面的碳层，所述碳层的表面形貌与所述含硅基体的表面形貌一致。
5.根据权利要求1所述的锂离子电池用硅材料，其特征在于，所述锂离子电池用硅材料的平均尺寸为1-200μm，比表面积为5-60 m2/g。
6.根据权利要求1所述的锂离子电池用硅材料，其特征在于，所述凸起自所述主体向外延伸的长度为10-500nm，所述凸起之间的间隙大小为10-500nm。
7.一种锂离子电池用硅材料的制备方法，其特征在于，包括：
（1）将含硅材料进行孔蚀或构筑，得到多孔的含硅材料；
（2）将步骤（1）中的所述多孔的含硅材料加入至反应釜中，在0.5-5.0Mpa的压力下和200-400℃的温度下反应0.5-2h，得到如权利要求1-6任一项所述的锂离子电池用硅材料。
8.根据权利要求7所述的锂离子电池用硅材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述多孔的含硅材料为多孔的微米级一次颗粒或多孔的二次颗粒，所述多孔的含硅材料的制备方法具体如下：
将微米级含硅颗粒进行孔蚀，得到所述多孔的微米级一次颗粒；或
将多个纳米级含硅颗粒置于水或乳液中，搅拌后，多个所述纳米级含硅颗粒团聚，烘干后，构筑得到所述多孔的二次颗粒。
9.根据权利要求7所述的锂离子电池用硅材料的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，将所述多孔的含硅材料与碳源按照质量比为1:0.05-0.5进行混合，得到混合物，将所述混合物加入至反应釜中进行反应，得到所述锂离子电池用硅材料。
10.根据权利要求7所述的锂离子电池用硅材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）得到的所述多孔的含硅材料在所述反应釜中反应后发生膨胀，膨胀率为5倍以上。
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