欣旺達近日公布一件專利,負極材料由內核、SiO_{x}層和金屬氧化物層組成。內核采用硅粉,為電池提供高容量基礎。在硅粉表面包覆SiO_{x}層,利用其塑性可變形的特點,在充放電過程中緩沖硅粉的體積膨脹;外層的金屬氧化物層由氧化鋁、氧化銅、氧化鎂、氧化錳、氧化鎳中的至少一種構成,提供穩(wěn)定的界面和良好的機械支撐,增強負極材料的整體穩(wěn)定性。
同時,專利對相關參數(shù)進行了精確控制,負極材料需滿足特定公式:1.75 ≤(10 b+c-1) /(ln a) ≤3,其中a代表硅粉的平均粒徑(nm),b是SiO_{x}層的泊松比,c為金屬氧化物層的厚度(nm)。此外,對各組成部分的參數(shù)范圍也進行了限定,如硅粉平均粒徑200 ≤a ≤1000 ,SiO_{x}層泊松比0.15 ≤b ≤0.45 ,金屬氧化物層厚度8 ≤c ≤15 。負極材料二次顆粒的Dv50控制在3 - 10μm,比表面積為1.6 - 5.6m^{2}/g,壓實密度為1.5 - 2.3g/cm^{3} ,SiO_{x}層和金屬氧化物層的總厚度為15 - 30nm。這些參數(shù)的協(xié)同作用,確保了負極材料的包覆厚度合適、包覆完整性良好,能夠有效改善鋰離子傳輸路徑,提高負極材料的導電率和結構穩(wěn)定性。
同時,專利對相關參數(shù)進行了精確控制,負極材料需滿足特定公式:1.75 ≤(10 b+c-1) /(ln a) ≤3,其中a代表硅粉的平均粒徑(nm),b是SiO_{x}層的泊松比,c為金屬氧化物層的厚度(nm)。此外,對各組成部分的參數(shù)范圍也進行了限定,如硅粉平均粒徑200 ≤a ≤1000 ,SiO_{x}層泊松比0.15 ≤b ≤0.45 ,金屬氧化物層厚度8 ≤c ≤15 。負極材料二次顆粒的Dv50控制在3 - 10μm,比表面積為1.6 - 5.6m^{2}/g,壓實密度為1.5 - 2.3g/cm^{3} ,SiO_{x}層和金屬氧化物層的總厚度為15 - 30nm。這些參數(shù)的協(xié)同作用,確保了負極材料的包覆厚度合適、包覆完整性良好,能夠有效改善鋰離子傳輸路徑,提高負極材料的導電率和結構穩(wěn)定性。