[发明专利]一种锂离子电池复合负极材料及其制备

权利要求书

1.一种锂离子电池复合负极材料的制备方法，包括下述步骤：

将纳米硅，氢化锂，碳微粉混合均匀。

2.将混合后的粉末加入到含有机碳源前驱体的溶液中高速搅拌一段时间并挥发溶剂，进行液相浸渍包覆。

3.于低温热处理使纳米硅与氢化锂的反应并使碳源前驱体固化。

4.粉碎过筛后重复步骤1）~3）进行二次包覆。

5.在惰性、真空或还原气氛下进行碳化处理，粉碎过筛即可得复合负极材料。

6.如权利要求1所述，一种锂离子电池复合负极材料，其特征在于：所述复合负极材料包括混合基体及形成于混合基体表面的包覆层，混合基体包括纳米硅，碳微粉，包覆层为无定形碳，采用氢化锂与硅混合并低温热处理使得硅预膨胀。

7.如权利要求2所述，一种锂离子电池复合负极材料，所述的纳米硅，氢化锂粒径均为0.5nm~100nm，纳米硅的含量为基体混合粉末的20%~80%，氢化锂含量为纳米硅质量的1%~20%。

8.如权利要求1所述，一种锂离子电池复合负极材料，所述的碳微粉可以是天然石墨、人造石墨、活性炭、石墨烯、碳纳米管、中间相碳中的至少一种，其粒径为10nm~10μm。

9.如权利要求1所述，一种锂离子电池复合负极材料的制备方法，纳米硅，氢化锂与碳微粉的混合方法采用机械球磨法，机械球磨转速为200r/min~3000r/min，球磨时间为3h~72h。

10.如权利要求1所述，一种锂离子电池复合负极材料的制备方法，所述的有机碳源前驱体为氯乙烯醋酸乙烯共聚合成树脂、尿素树脂、氨甲酸乙酯树脂、聚乙烯醇缩丁醛树脂、环氧树脂、呋喃树脂、酚醛树脂、聚氨酯树脂、聚酰胺醋酸乙树脂、丙烯酸树脂、烯酯树脂、聚氯乙烯树脂、氯乙烯共聚树脂、丙烯晴树脂、醋酸乙烯脂及其相关改性树脂、聚羧甲基纤维素、石油沥青、煤沥青中的至少一种。

11.有机碳源前驱体的包覆量为5%~30%。

12.如权利要求1所述，一种锂离子电池复合负极材料的制备方法，其溶剂为水，乙醇，丙酮，二硫化碳，四氯化碳，四氢呋喃，甲苯，煤油，烷烃，环烷烃、N-甲基吡咯烷酮等中的至少一种。

13.如权利要求1所述，一种锂离子电池复合负极材料的制备方法，可以在有机碳源前驱体溶液中添加表面活性剂，以形成悬浊液改善界面性能使包覆更加均匀。

14.如权利要求8所述的表面活性剂包括硅烷偶联剂、偶联剂类型的钛酸酯偶联剂、聚酰胺类偶联剂、聚乙醇、羧甲基纤维素中的至少一种，加入的表面活性剂含量的0.5wt%-15wt%。

15.如权利要求1所述，低温热处理温度为300℃~600℃，热处理时间为0.5h~5h，碳化处理时，碳化处理温度为600℃~1000℃，升温速率为2℃/min~10℃/min，碳化时间为1h~10h。