[发明专利]一种硅氧碳微球复合负极材料及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种硅氧碳微球复合负极材料的应用方法，其特征在于，所述的硅氧碳微球为氧化亚硅内核-碳外壳结构，其直径为200～300nm，碳外壳的厚度为20-80nm；所述的硅氧碳微球由硅烷、间苯二酚、甲醛、乙醇、氨水和去离子水制备而成；且按如下步骤制备：

(1)将硅烷加入到乙醇中搅拌直至全部溶解，硅烷在乙醇中的浓度为0.05～0.1g/L，得到溶液A；所述的硅烷是四(2-甲氧基乙氧基)硅烷、四甲氧基硅烷和四乙氧基硅烷中的一种或任意质量比的多种混合物；

(2)将乙醇、去离子水和浓度为25～28％的氨水按照体积比1.5～3:1:0.5～0.8混合并搅拌均匀，得到溶液B；

(3)将步骤(1)所得溶液A按照体积比1:1加入到步骤(2)所得溶液B中并搅拌1～3小时，得到溶液C；

(4)将间苯二酚和浓度为36～38wt％的甲醛加入到步骤(3)所得溶液C中并搅拌24～36小时，所述间苯二酚在溶液C中的浓度为6.25～17.5g/L，所述的间苯二酚与甲醛的质量比为2.05～2.82：1；然后转入到高压反应釜中在90～110℃保持20～30小时；然后冷却到室温，以5000～8000r/min的转速进行离心分离，然后将所得沉淀物用乙醇和去离子水先后洗涤2～3次，再在70～90℃条件下真空干燥20～30小时，得二氧化硅/酚醛树脂复合材料；

(5)将步骤(4)中所述的二氧化硅/酚醛树脂复合材料置于管式炉中，并向管式炉中通入氮气或氩气或任意比例的氮氩混合气体，在气氛保护下以2～5℃/min的速率升温到800-1100℃并保持3～5小时，之后自然冷却至室温，得到所述的硅氧碳微球复合负极材料；

应用于CR2032扣式锂离子电池的方法和步骤是：

(A)将硅氧碳微球复合负极材料、导电剂SuperP、粘结剂聚偏氟乙烯按照质量比7:2:1混合均匀，得到固体混合物；

(B)将步骤(A)得到的固体混合物与N-甲基吡咯烷酮进行混合，其中所述固体混合物占比为18～25wt％，搅拌均匀后制得浆料；

(C)将步骤(B)得到的浆料涂覆在铜箔上，经干燥、辊压后制得厚度为13～23μm的锂离子电池电极片；

(D)将步骤(C)得到的锂离子电池电极片作为电极负极片，锂片作为电极正极片，采用微孔聚丙烯膜为隔膜，采用1mol/L的LiPF₆及溶剂为电解液，在充满氩气的手套箱中装配成CR2032扣式锂离子电池；所述溶剂为等体积的碳酸二甲酯和碳酸二丙酯的混合物。