[发明专利]一种锂离子电池碳硅复合负极材料的制备方法

权利要求书

1.一种锂离子电池碳硅复合负极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，制备纳米硅粉

按质量百分比，将3-6%的催化剂硫酸铝、5-8%的葡萄糖、86-92%的粒度为5-10μm、纯度为99.9%以上单质粗硅粉、和乙二醇，控制质量固含量为10-20%，进行研磨，先以1500-2000rpm的转速进行湿法球磨15-20h，再以600-700rpm转动速度球磨2-4h，然后取料到超声波分散器中进行超声震荡40-60分钟，其中超声振动频率为25-30KHz，功率密度为1-2W/cm²；

将干燥体进行高温预烧结处理，以5-8℃/min的升温速度，至500-550℃后，再以3-5℃/min的升温速度，升温到750-800℃，焙烧7-10h，然后冷却到室温，最后进行粉碎得到粒度为10-50nm的纳米硅粉；

步骤2，制备纳米硅-有机纳米纤维复合材料

在50-90℃温度下，将可电纺的聚丙烯醇与蒸馏水混合搅拌12-24h，形成透明溶液，其中蒸馏水与聚丙烯醇的质量比控制为80∶20-90∶10； 

将上述纳米硅粉与表面活性剂质量比为1∶1-3∶1的比例加入至蒸馏水中后，形成悬浊液；

将所述透明溶液与所述悬浊液混合搅拌，至纳米硅颗粒均匀的分布于有机前驱体中，其中有机前驱体与纳米硅粉的质量比控制为10∶1-50∶1； 

将搅拌后的悬浊液通过高压静电场进行静电纺丝，得到纳米硅-有机纳米纤维复合材料； 

步骤3，烧结碳化

将得到的纳米硅-有机纳米纤维复合材料在惰性气体保护下碳化，以2-3℃/min速度升温100-180℃，保温1-2h，使得溶剂完全挥发，继续以6-8℃/min速度升温至700-900℃，保温2-4h，随炉冷却，使得纳米硅粉被无定形碳包覆，且均匀分散于碳基体中。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1中所述密闭式研磨在纳米砂磨机中进行。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2中，表面活性剂为苯甲基磺酸钠。

4.根据权利要求1或3所述的方法，其特征在于，步骤2中，纳米硅粉与表面活性剂加入到蒸馏水后，交替进行超声和磁力搅拌，共4-6h，形成所述悬浊液。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2中，透明溶液与所述悬浊液混合搅拌时间为12-20h。

6.一种如权利要求1所述方法制备的锂离子电池碳硅复合负极材料。