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铋硅碳复合的锂离子电池负极材料、制备方法及其应用

356 编辑：北方有色网来源：兰溪致德新能源材料有限公司

2026-01-21 16:49:42

权利要求 1.一种铋硅碳复合的锂离子电池负极材料，其特征在于，具有由内至外的四层结构，包括：铋碳基体核，所述铋碳基体核为铋与碳的复合物; 第一包覆层M，所述第一包覆层M包覆于所述铋碳基体核外表面，且为导电层和/或导离子层; 硅碳层，所述硅碳层包覆于第一包覆层M外表面，且为硅纳米粒子与多孔碳骨架的复合物; 第二包覆层N，所述第二包覆层N包覆于硅碳层外表面，且为导电层和/或导离子层。 2.根据权利要求1所述的铋硅碳复合的锂离子电池负极材料，其特征在于，所述第一包覆层M由不与碳发生还原反应的材料组成，包含选自如下的至少一种：C、O、S、P、N、Si、Cl、Ti、Sc、V、Zn、Co、Zr、Sb、Al、Mg、K、Ga、Li、Mo、Ce、Sn;所述第二包覆层N包含选自如下的至少一种：C、O、S、P、N、Si、Cl、Ti、Sc、V、Zn、Co、Zr、Sb、Al、Mg、K、Ga、Li、Mo、Ce、Sn。 3.根据权利要求1所述的铋硅碳复合的锂离子电池负极材料，其特征在于，所述铋碳基体核的二维界面的最大长度的一半为B0，最小长度的一半为B1，其中，1μm≤B0≤2.5μm，0.1μm≤B1≤2.5μm; 所述硅碳层的最大厚度为S0，最小厚度为S1。其中，2.5μm≤S0+B0≤10μm，1.5μm≤S1+B1≤10μm，且满足0.5≤S0/B0≤5、0.5≤S1/B1≤5; 所述第一包覆层M包覆的最大厚度和最小厚度分别为M0和M1，所述第二包覆层N包覆的最大厚度和最小厚度分别为N0和N1，其中，5nm ≤N0+M0≤N1+M1 ≤250nm。 4.根据权利要求1~4所述的铋硅碳复合的锂离子电池负极材料，其特征在于，所述铋硅碳复合材料中硅的质量占比为15~50wt%，碳的质量占比为30~60wt%，铋的质量占比为5~30wt%，第一包覆层M的质量占比为0.1 ~ 5 wt%，第二包覆层N的质量占比为0.1 ~ 5 wt%，且满足硅、碳、铋、第一包覆层M和第二包覆层N的质量总和为100wt%。 5.一种制备权利要求1~5任意一项所述的铋硅碳复合锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1，将有机

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