[发明专利]一种内部含有三维导电结构的锂离子电池负极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种内部含有三维导电结构的锂离子电池负极材料，其特征在于：所述负极材料以纳米硅粉为内核，用纳米碳材料包覆纳米硅粉形成含核导电体，该含核导电体壳层及内核形成第一导电层，用纳米金属或金属氧化物对含核导电体再次包覆，再次包覆的壳体形成第二导电层，经两次包覆即构成负极材料硅微米粒子，该硅微米粒子的第二导电层与第一导电层共同形成三维导电网络。

2.如权利要求1所述的一种内部含有三维导电结构的锂离子电池负极材料，其特征在于：所述的纳米碳材料为天然石墨、人造石墨、纳米碳管、纳米碳微球、碳纤维中的一种或几种。

3.如权利要求1所述的一种内部含有三维导电结构的锂离子电池负极材料，其特征在于：所述的纳米金属或金属化合物为纳米金属银、铜、铝、氧化镁、氧化铝、氢氧化镁、氢氧化铝中的一种或几种。

4.如权利要求1所述的一种内部含有三维导电结构的锂离子电池负极材料，其特征在于：所述的硅微米粒子粒度为2-100um。

5.如权利要求1所述的一种内部含有三维导电结构的锂离子电池负极材料，其特征在于：所述的纳米硅粉粒度为2-100nm。

6.如权利要求1所述的一种内部含有三维导电结构的锂离子电池负极材料的制备方法，其步骤条件为：

(1)首次包覆：将重量百分比20％～60％的纳米硅粉与重量百分比40～80％的纳米碳材料同时放入纳米高温高压蒸气混合机中，蒸气温度范围为100-600℃，以高温蒸气为载体使纳米硅粉与纳米碳材料混合，同时在纳米高温高压蒸气混合机内进行搅拌，纳米高温高压蒸气混合机升温速率为每1小时升温100℃，温度升至500-1000℃，保温时间为2～10小时，搅拌速度为60～300转/分钟；纳米高温高压蒸气混合机温度降到300℃-500℃，压力为10^-5-10^-3Pa，反应1～10小时，使纳米碳材料包覆纳米硅粉；

(2)再次包覆：将步骤(1)中的包覆物与纳米金属或金属化合物按照重量百分比10％～50％∶50～90％，同时放入纳米高温高压蒸气混合机中，蒸气温度范围为100-600℃，以高温蒸气为载体使包覆物与纳米金属或金属化合物混合，同时在纳米高温高压蒸气混合机内进行搅拌，纳米高温高压蒸气混合机升温速率为每1小时升温200℃，温度升至400-1000℃，保温时间为5～20小时，搅拌速度为60～300转/分钟；反应釜温度降到400℃-800℃，压力为10^-5-10^-3Pa，反应2～20小时，对包覆物进行二次包覆。