一种用于锂离子电池的硅硫铁锂电极材料及其制备方法

摘要

本发明公开了属于能源材料技术领域的一种用于锂离子电池的硅硫铁锂电极材料及其制备方法。该硅硫铁锂电极材料化学式为Li2FeSiS4。将原材料锂源、铁源、硅源和硫源按比例在干燥和惰性气体保护气氛下均匀混合，再使原材料在具有一定真空度的石英玻璃管中经过600～1100℃高温热处理12～240小时得到硅硫铁锂。该材料作为锂离子电池电极活性物质，初始放电比容量高于450mAh/g，且循环性能良好。材料放电电压平台在1.7V左右，与Li4Ti5O12相当，但容量更高。新型硅硫铁锂电极材料既可作为复合硫正极材料的替代物，也可作为性能优异的负极活性物质替代Li4Ti5O12，尤其适合与5V级正极材料配合使用。

主权项

一种用于锂离子电池的硅硫铁锂电极材料的制备方法，其特征在于，将石英玻璃管内壁上附着均匀致密的碳层，在干燥和惰性气体保护气氛下，将原材料锂源、铁源、硅源和硫源按元素物质的量之比Li∶Fe∶Si∶S＝2∶1∶1∶4均匀混合，装入内壁附着碳层的石英玻璃管中，用乙炔焰将石英玻璃管开口端烧融以密封石英玻璃管，使管内原材料处于隔绝氧气和水分的环境下，将经过以上操作的石英玻璃管置于马福炉中，匀速升温至600～1100℃进行热处理，热处理时间为12～240小时，反应完毕后，随炉冷却或者匀速降至室温，得到硅硫铁锂。