[发明专利]一种硅基负极材料及其制备方法和应用

摘要

本发明公开了一种高首效长寿命硅基负极材料及其制备方法和应用，通过高温前处理，使SiO发生歧化反应获得相对均匀硅晶粒尺寸的Si/SiO2材料，随后在CO2气氛下Na还原部分SiO2提高材料首次库伦效率，选用CO2作为反应气体可以降低SiO2与Na反应的吉布斯自由能变，使反应在较温和的条件下快速进行。通过化学气相沉积形成均匀致密的碳包覆层提高材料的电子导电率，降低材料电阻。二次导电聚合物包覆改善材料的界面性能，进一步提高材料的循环稳定性。并通过高电导率纳米金属颗粒修饰改善聚合物导电性较差的缺陷。本发明制备的材料制成的锂离子电池，电池的比容量、首次库伦效率和循环稳定性均得到提高，具有极好的应用前景。

主权项

1.一种高首效长寿命硅基负极材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、氧化亚硅在惰性气体保护下进行煅烧，得到煅烧物料；S2、煅烧物料与金属Na混合均匀后，在CO₂气氛中进行还原反应，得到还原物料；S3、还原物料经过酸洗除杂后，洗涤至中性，干燥后得到干燥物料；S4、将干燥物料置于惰性气体中，通入裂解性气体进行化学气相沉积，得到碳包覆材料；S5、将碳包覆材料分散在去离子水‑醇体系中，加入表面活性剂、高导电率纳米金属和聚合物单体并混合均匀，随后加入引发剂进行自聚合反应，干燥后得到导电聚合物包覆材料；S6、将导电聚合物包覆材料破碎成粉末状颗粒后，与石墨混合即得到高首效长寿命硅基负极材料。