一种锂离子电池SiO负极材料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种锂离子电池SiO负极材料的制备方法，先将金属锂加入到非水溶剂中形成锂溶液；其次加入络合剂得到溶胶液；然后加入硅源材料，搅拌得到悬浮液；再低温蒸干悬浮液得到前驱体粉体，将粉体压成块体，真空干燥后装配成合成块放入烘箱中干燥后置于六面顶压机下进行高压高温烧结，取出材料对其进行机械对辊粉碎，过300目筛，得到粉体SiO负极材料。本发明不仅采用锂溶液作为还原剂及预先锂化试剂制备SiO负极材料，而且采用六面顶压机高压高温设备制备SiO负极材料，省却了气氛保护，简便了实际生产操作，缩短了时间，减少了能源消耗，使制备的SiO负极材料的振实密度得到提高，具备优越电化学性能。

主权项

一种锂离子电池SiO负极材料，通过以下步骤制备获得：步骤1：将金属锂加入到非水溶剂中溶解，形成1～15mol/L摩尔比浓度的锂溶液；步骤2：在搅拌条件下将络合剂加入到步骤1所述锂溶液中得到溶胶液，络合剂的量是步骤1所述金属锂摩尔量1~1.3倍；步骤3：搅拌条件下向步骤2所述溶胶液中加入硅源材料，搅拌得到分散均匀的悬浮液，所述硅源材料中硅与所述金属锂的摩尔比为1:2~1:4；步骤4：搅拌条件下，于20~40℃的温度下蒸干所述悬浮液得到前驱体粉体，将粉体压成块体后进行真空干燥，其中真空干燥温度为180~220℃，真空干燥时间为8～15h；步骤5：将步骤4干燥块体装入石墨模具内，把石墨模具装入叶蜡石腔体，把导电钢圈和金属片装入叶蜡石腔体，装配成合成块放入烘箱中干燥，其中干燥温度为100~130℃，干燥时间为1～4h；将干燥后的合成块置于六面顶压机进行烧结，其中压力为4.8～5.5GPa，烧结温度为800～1200℃，烧结时间为10～30分钟；取出所述石墨模具内的材料，对其进行机械对辊粉碎，过300目筛后，得到粉体的锂离子电池SiO负极材料；其中所述金属锂为金属锂粉、金属锂片、块状锂或锂丝中的至少一种；所述非水溶剂为萘、液氨、乙二醇二甲醚、四氢呋喃、乙醚、甲醚或二甲基乙酰胺中的至少一种；所述络合剂为环氧丙烷、乙腈或二甲基亚砜中的至少一种；所述硅源材料为白炭黑、二氧化硅粉、硅酸、硅烷偶联剂中的至少一种。