[发明专利]一种具有硅酸锂界面层的硅/氧化物复合负极材料及制备方法

摘要

本发明提供了一种具有硅酸锂界面层的硅/氧化物复合负极材料及制备，属于锂离子电池领域。所述具有硅酸锂界面层的硅/氧化物复合负极材料，包括硅活性中心，氧化物基体和位于硅活性中心和氧化物基体之间的硅酸锂界面层。本发明采用化学沉淀与高温固相反应相结合的方法，利用沉淀反应产物的高吸附性能吸附过量锂离子，使其与硅表面痕量的氧化硅在高温固相反应中，于硅活性中心和氧化物基体之间原位形成一层硅酸锂界面层，不仅提供了锂离子传输的连续通道，而且也可作为有效的保护界面降低活性中心和氧化物基体之间的反应性，因此，具有良好的电化学循环性能。发明涉及的工艺过程非常简单，采用这种方法制备而成的复合材料具有优异的界面相容性。

主权项

1.一种制备具有硅酸锂界面层的硅/氧化物复合负极材料的方法，其特征在于具有如下步骤：(1)配制醇‑水混合溶液；(2)将氯化铌或氯化铌/四丁基钛酸酯的混合物溶解于步骤(1)得到溶液中，得到均匀的氧化物前驱物/醇溶液；(3)将硅粉加入到步骤(2)得到的氧化物前驱物/醇溶液中超声震荡至少30分钟，使硅粉充分分散，得到均匀的硅粉‑氧化物前驱物/醇溶液；(4)将氢氧化锂溶于步骤(1)得到的醇‑水混合溶液中，得到氢氧化锂/醇‑水混合液；(5)将步骤(4)得到的氢氧化锂/醇‑水混合液逐滴加入到步骤(3)得到的硅粉‑氧化物前驱物/醇溶液中，使溶液中的Nb5+或Nb5+/Ti4+在氢氧化锂的作用下充分沉淀；将充分反应后的溶液过滤以收集固态反应产物，并将得到的固态产物用步骤(1)配制的醇‑水混合溶液洗涤至滤液成中性，并真空烘干；(6)将步骤(5)烘干后的固态产物移入带氩气保护的管式炉中进行热处理，热处理后得到的产物即为具有硅酸锂界面层的硅/氧化物复合负极材料。