【技术介绍】
本发明提供了一种用于氧化亚硅负极材料进行均匀预镁化处理的方 法及均匀镁化产物在锂离子电池中的应用。该产物是以商用氧化亚硅为 阴极,石墨坩埚为阳极,通过可扩展的熔盐电解法制备而得,基于氧离 子在 MgCl2 和 CaCl2 熔盐中显著不同的溶解性,在 MgCl2-CaCl2-NaCl 三 元熔盐系统中 ,氧化亚硅会电化学转化为 Si 、SiOx 以及均匀分布的 Mg2 SiO4,即采用电化学方法实现了 SiO 颗粒的均匀预镁化。此外,电化 学均匀预镁化的 SiO 有着富含空隙的典型微/纳分级结构。均匀分布的非 活性 SiOx 、Mg2 SiO4 相、少量的 MgSiO3 相和富含空隙的微/纳分级结构 均有利于缓解脱/嵌锂过程中的体积变化,这两种因素的共同叠加不仅可 大幅提升均匀预镁化的 SiO 作为锂离子电池负极材料的首次库伦效率, 并有效提升了其循环性能。
【技术指标】
固体本发明可同步提升 SiO 的首次库伦效率和比容量,以解决现有技术 中对氧化亚硅材料进行预锂化和前后端补镁技术中遇到的严苛条件、镁 化不均匀以及比容量下降等问题,具有预镁化时间短、温度、工艺操作 简单等优点。通过该预镁化工艺,所得的预镁化氧化亚硅在 0. 1Ag-1 的电 流密度下,可展现出 2340.8 mAh g-1 的高放电比容量, 同时其首次库伦 效率可达到 81.1% ,远高于氧化亚硅 2222.5 mAh g-1 的放电比容量和 59.7%的低首次库伦效率。预镁化氧化亚钴在 0.5 A g-1 电流密度下循环 200 圈后,比容量仍然为 1010.6 mAh g-1 ,容量保持率为 69%。
【技术成熟度】
正在研发
【应用情况】
预镁化氧化亚硅可显著提升锂离子电池的比容量和能量密度。