[发明专利]耐膨胀复合硅、耐膨胀复合硅中间体及制备方法、锂电池

说明书

本发明属于锂电池制造技术领域，具体涉及一种耐膨胀复合硅、耐膨胀复合硅中间体及制备方法、锂电池，其中耐膨胀复合硅的制备方法，包括以下步骤：制备预混合物，即将硅装入反应釜中，然后加入硅烷偶联剂，通过搅拌进行预混合；制备耐膨胀复合硅中间体，即对反应釜抽真空后进行加热，制得耐膨胀复合硅中间体；制备耐膨胀复合硅，即再向反应釜中加入亲油性化合物，对反应釜抽真空后进行加热，制得耐膨胀复合硅。本发明制得的耐膨胀复合硅，具有低膨胀率，在锂电池的充放电过程中，体积变化较小，提高了锂电池负极材料的循环稳定性。

技术领域

本发明属于锂电池制造技术领域，具体涉及一种耐膨胀复合硅、耐膨胀复合硅中间体及制备方法、锂电池。

背景技术

锂离子电池具有能量密度高、循环寿命长、自放电小、无记忆效应和环境友好等众多优点，已经在智能手机、智能手环、数码相机和笔记本电脑等领域中获得了广泛地应用，具有较大的消费需求。同时，它在纯电动、混合电动和增程式电动汽车领域正在逐渐推广，市场份额的增长趋势最大。另外，锂离子电池在电网调峰、家庭配电和通讯基站等大型储能领域中也有较好的发展趋势。

锂离子电池主要由正极、负极、电解液和隔膜等部分组成，其中负极材料的选择会直接关系到电池的能量密度。负极材料是锂离子电池储存锂的主体，使锂离子在充放电过程中嵌入与脱出。锂电池充电时，正极中锂原子电离成锂离子和电子，并且锂离子向负极运动与电子合成锂原子。放电时，锂原子从石墨晶体内负极表面电离成锂离子和电子，并在正极处合成锂原子。负极材料主要影响锂电池的首次效率、循环性能等，负极材料的性能也直接影响锂电池的性能。

发明内容

本发明提供了一种耐膨胀复合硅、耐膨胀复合硅中间体及制备方法、锂电池。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种耐膨胀复合硅的制备方法，包括以下步骤：制备预混合物，即将硅装入反应釜中，然后加入硅烷偶联剂，通过搅拌进行预混合；制备耐膨胀复合硅中间体，即对反应釜抽真空后进行加热，制得耐膨胀复合硅中间体；制备耐膨胀复合硅，即再向反应釜中加入亲油性化合物，对反应釜抽真空后进行加热，制得耐膨胀复合硅。

第二方面，本发明还提供了一种采用如前所述的制备方法制得的耐膨胀复合硅，所述耐膨胀复合硅的化学式为Y-RSiOOM；其中Y为亲油性化合物长链脂肪醇或长链脂肪酸；R为硅烷偶联剂的有机基团；M为硅；以及所述耐膨胀复合硅的粒径分布D50为1～100μm。

第三方面，本发明还提供了一种采用如前所述的制备方法制得的耐膨胀复合硅中间体，所述耐膨胀复合硅中间体的化学式为RSiOOM；R为硅烷偶联剂的有机基团；M为硅。

第四方面，本发明还提供了一种锂电池，包括：耐膨胀复合硅。

本发明的有益效果是，本发明制得的耐膨胀复合硅，具有低膨胀率，在锂电池的充放电过程中，体积变化较小，提高了锂电池负极材料的循环稳定性。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的耐膨胀复合硅的结构示意图。

图中：

1-硅；2-亲油性化合物。

具体实施方式