(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202111551735.X (22)申请日 2021.12.17 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 113937296 A (43)申请公布日 2022.01.14 (73)专利权人 浙江锂威能源科技有限公司 地址 321100 浙江省金华市兰 溪市兰江街 道振兴路508号C座3 01室-3 (72)发明人 刘鹤　 (74)专利代理 机构 天津市北洋 有限责任专利代 理事务所 12 201 专利代理师 潘俊达　王滔 (51)Int.Cl. H01M 4/62(2006.01) H01M 4/48(2010.01)H01M 4/131(2010.01) H01M 10/0525(2010.01) B82Y 30/00(2011.01) 审查员 邵囡 (54)发明名称 一种硅氧负极材料及其制备方法、 负极片和 二次电池 (57)摘要 本发明提供了一种硅氧负极材料及其制备 方法、 负极片和二次电池， 包括以下步骤： S1、 将 硅氧材料加入到pH值为8~9的碱性溶液中分散， 加入盐酸多巴胺继续分散， 洗涤离心， 干燥得到 硅氧多巴胺纳米颗粒， 将其进行烧结， 得到硅氧 碳纳米颗粒； S2、 将硅氧碳纳米颗粒与钛源混合 搅拌， 加热， 冷却， 洗涤离心， 干燥， 得到钛硅氧碳 纳米颗粒； S3、 将钛硅氧碳纳米颗 粒溶于水中， 超 声分散， 然后加入盐酸多巴胺继续溶解分散， 再 加入强碱性物质搅拌， 洗涤离心， 干燥， 得到多巴 胺改性的硅氧负极材料。 相比于现有技术， 本发 明得到的负极材料， 改善了目前硅材料在充放电 过程中的体积膨胀问题， 保证了其充放电过程中 的结构稳定性， 由此提升 了电池的各项性能。 权利要求书1页 说明书7页 CN 113937296 B 2022.08.19 CN 113937296 B 1.一种硅氧负极材料的负极片， 其特征在于， 包括负极集流体和涂覆所述负极集流体 表面的负极活性物质层， 所述负极活性物质层包括硅氧负极材料和粘结剂， 所述粘结剂为 含有羧基的粘结剂； 其中， 硅氧负极材 料的制备 方法， 包括以下步骤： S1、 将硅氧材料加入到pH为8~9的碱性溶液中分散， 加入盐酸多巴胺继续分散， 洗涤离 心， 干燥得到硅氧多巴胺纳米颗粒； 将所述硅氧多巴胺纳米颗粒进行烧结， 以4~6℃/min升 温速率升 至350~450℃烧结处 理2~4h， 完成烧结； 得到 硅氧碳纳米颗粒； S2、 将所述硅氧碳纳米颗粒与钛源混合搅拌， 加热至70~90℃并维持0.1~1h， 冷却， 洗涤 离心， 于70~90℃干燥6~12h， 得到钛硅氧碳纳米颗粒； S3、 将所述钛硅氧碳纳米颗粒溶于水中， 超声分散， 然后加入盐酸多巴胺继续溶解分 散， 再加入强碱性物质搅拌， 洗涤离心， 于70~90℃干燥， 得到多巴胺改性的硅氧负极材 料。 2.根据权利要求1所述的硅氧负极材料的负极片， 其特征在于， 步骤S1中， 所述碱性溶 液为三羟甲基氨基甲烷碱性溶液， 制备方法为： 将三羟甲基氨基甲烷分散于水中， 加入盐酸 混合， 将pH调节至8~9， 得到三羟甲基氨基甲烷碱性溶 液。 3.根据权利要求1或2所述的硅氧负极材料的负极片， 其特征在于， 步骤S1中， 所述硅氧 材料为SiOx， 0＜x≤2； 粒径D5 0为3~6 μm。 4.根据权利要求1所述的硅氧负极材料的负极片， 其特征在于， 步骤S1中， 所述硅氧材 料与盐酸多巴胺的质量比为 （0.5~5） ： 1。 5.根据权利要求1所述的硅氧负极材料的负极片， 其特征在于， 步骤S2中， 所述硅氧碳 纳米颗粒与所述 钛源的质量比为 （0.2~4） ： 1。 6.根据权利要求1所述的硅氧负极材料的负极片， 其特征在于， 步骤S3中， 所述钛硅氧 碳纳米颗粒与盐酸多巴胺的质量比为 （10~50） ： 1。 7.根据权利要求1或6所述的硅氧负极材料的负极片， 其特征在于， 步骤S3中， 所述强碱 性物质为 三羟甲基氨基甲烷， 所述强碱性物质与盐酸多巴胺的质量比为 （0.5~1） ： 1。 8.一种二 次电池， 包括正极片、 负极片和间隔于所述正极片和所述负极片的隔膜， 其特 征在于， 所述负极片为权利要求1 ‑7中任一项所述的硅氧负极材 料的负极片。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 113937296 B 2一种硅氧负极材料及其制备方 法、 负极片和二次电池 技术领域 [0001]本发明涉及二次电池领域， 具体涉及一种硅氧负极材料及其制 备方法、 负极片和 二次电池。 背景技术 [0002]锂离子电池由于能量密度高、 循环寿命长、 环境友好、 无记忆效应等优点而备受关 注， 在3C数码、 汽车等领域有着广泛应用。 石墨作为负极材料， 其理论克容量仅为372  mAh/ g， 越来越无法满足人们对高能量密度电池的需求， 尤其是随着5G时代的来临。 [0003]而硅材料具有较高的理论克容量 （～4200  mAh/g） 以及低的放电电压 （～0.5  V vs  Li/Li+） ， 被认为是取代石墨的最有前景的负极材料之一。 但硅材料在充放电过程中会产生 较大的体积 变化 （可达到300%） ， 引发S EI不稳定、 锂粉化、 以及活性材料之间、 活性材料和导 电剂之间的接触变弱等一系列问题， 最终导致锂电池首效低、 循环寿命短以及安全性能差 等问题， 成为了制约硅材 料在锂电池中广泛应用的最大障碍 。 [0004]有鉴于此， 确有必要提供一种解决上述问题的技 术方案。 发明内容 [0005]本发明的目的之一在于： 提供一种硅氧负极材料的制 备方法， 改善目前硅材料在 充放电过程中的体积膨胀问题， 得到的硅氧材料不仅提高了充放电过程中的结构稳定性， 且改善了导电性能、 首次循环效率和循环寿命。 [0006]为了实现上述目的， 本发明采用以下技 术方案： [0007]一种硅氧负极材 料的制备 方法， 包括以下步骤： [0008]S1、 将硅氧材料加入到pH值为8~9的碱性溶液中分散， 加入盐酸多巴胺继续分散， 洗涤离心， 干燥得到硅氧多巴胺纳米颗粒； 将所述硅氧多巴胺纳米颗粒进 行烧结， 得到硅氧 碳纳米颗粒； [0009]S2、 将所述硅氧碳纳米颗粒与钛源 混合搅拌， 加热至70~90℃并维持0.1~1h， 冷却， 洗涤离心， 于70~90℃干燥6~12h， 得到钛硅氧碳纳米颗粒； [0010]S3、 将所述钛硅氧碳纳 米颗粒溶于水中， 超声 分散， 然后加入盐酸多巴胺继续溶解 分散， 再加入强碱性物质搅拌， 洗涤离心， 于70~90℃干燥， 得到多巴胺改性的硅氧负极材 料。 [0011]优选的， 步骤S1中， 所述碱性溶液为三羟甲基氨基甲烷碱性溶液， 制备方法为： 将 三羟甲基氨基甲烷分散于水中， 加入盐酸混合， 将pH值调节至8~9， 得到三羟甲基氨基甲烷 碱性溶液。 [0012]优选的， 步骤S1中， 所述硅氧 材料为SiOx， 0＜x≤2； 粒径D5 0为3~6 μm。 [0013]优选的， 步骤S1中， 烧结条件为： 以4~6℃/min升温速率升至350~450℃烧结处理2~ 4h。 [0014]优选的， 步骤S1中， 所述硅氧 材料与盐酸多巴胺的质量比为 （0.5~5） ： 1。说　明　书 1/7 页 3 CN 113937296 B 3