[发明专利]一种锂离子电池用多元硅氧负极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种锂离子电池用多元硅氧负极材料，其特征是：所述多元硅氧负极材料的组分按重量百分比具体包括如下组分：

2.根据权利要求1所述的锂离子电池用多元硅氧负极材料，其特征是：所述多元硅氧负极材料包含复数个颗粒单元，每个颗粒单元均为核壳结构。

3.根据权利要求2所述的锂离子电池用多元硅氧负极材料，其特征是：所述每个颗粒单元中核芯部分由Si、O、Li和C四个元素组成的晶体与非晶体混合结构物，每个颗粒单元中核壳部分由O、Li、C、Al、Zr和P组成的非晶体结构混合物。

4.根据权利要求3所述的锂离子电池用多元硅氧负极材料，其特征是：所述核壳部分由O、Li、Al、Zr和P元素形成固体电解质LiaAlbZrc(PO4)3(6a+2b+4c12)，然后由电子导电的C与离子导电的固体电解质为主体构成的复合体壳。

5.根据权利要求1所述的锂离子电池用多元硅氧负极材料，其特征是：所述Zr元素可以全部或部分用周期表中的同族元素替代。

6.根据权利要求1～5任一权利要求所述的一种锂离子电池用多元硅氧负极材料的制备方法，其特征是：所述制备方法具体包括如下步骤：

第一步、首先采用表面具有碳包覆层的氧化亚硅粉体，与锂源粉体在非氧化气氛保护下混合均匀，然后将混合物料加热到350～750℃，保温2～24小时处理后冷却至室温，得到基础粉体；

第二步、将上步得到的基础粉体与固体电解质LiaAlbZrc(PO4)3(6a+2b+4c12)材料以固相或液相混合法均匀混合、干燥，然后在非氧化气氛条件下加热到100～700℃，再经1～6小时保温处理，冷却到室温，得到目标粉体；

第三步、将上步得到的目标粉体经过打散、除杂和筛分后即可得到所需的多元硅氧负极材料。

7.根据权利要求6所述的锂离子电池用多元硅氧负极材料的制备方法，其特征是：所述表面具有碳包覆层的氧化亚硅粉体为氧化亚硅与碳共沉积得到的复合粉体或氧化亚硅粉体制成后再经过碳包覆得到的粉体。

8.根据权利要求6所述的锂离子电池用多元硅氧负极材料的制备方法，其特征是：所述表面具有碳包覆层的氧化亚硅粉体的颗粒度为1～20微米。

9.根据权利要求6所述的锂离子电池用多元硅氧负极材料的制备方法，其特征是：所述锂源粉体为Li3N或LiH中的任意一种或两种的混合物。

10.根据权利要求6所述的锂离子电池用多元硅氧负极材料的制备方法，其特征是：所述固体电解质LiaAlbZrc(PO4)3(6a+2b+4c12)材料是分别含有锂源、铝源、锆源、磷源、氧源的各种原料在制造过程反应合成的一种锂离子导体。