[发明专利]电池、电池负极、电池负极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种电池负极材料，其特征在于：所述负极材料的组分包括活性材料单质硅、还原氧化石墨烯和聚苯胺。

2.根据权利要求1所述的负极材料，其特征在于：所述活性材料单质硅、聚苯胺和还原氧化石墨烯的质量比为K1:K2:K3，其中K1为55～81，K2为18～28，K3为7～11。

3.根据权利要求1所述的负极材料，其特征在于：所述活性材料单质硅包括纳米级的球形颗粒。

4.根据权利要求1所述的负极材料，其特征在于：所述负极材料中的活性材料单质硅具有两层包覆层，第一层为聚苯胺，第二层为还原氧化石墨烯。

5.一种电池负极，其特征在于：所述电池负极包括如权利要求1-4中任意一项所述的负极材料。

6.一种电池，包括正极、负极、电解质和隔膜，其特征在于：所述负极包括如权利要求1-4中任意一项所述的负极材料。

7.一种电池负极材料的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括如下步骤：

在去离子水中加入单质硅颗粒和表面活性剂，进行超声分散；

原位聚合制备聚苯胺包覆硅颗粒的混合物；

制备还原氧化石墨烯溶液；

将还原氧化石墨烯溶液加到聚苯胺包覆硅颗粒的混合物中；

过滤、洗涤及干燥处理硅、聚苯胺及还原氧化石墨烯的混合物。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：所述单质硅包括纳米级的球形颗粒。

9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：所述表面活性剂包括十二烷基三甲基溴化铵和正丁醇。

10.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：制备所述聚苯胺包覆硅颗粒的混合物包括如下步骤：

向单质硅分散液中加入苯胺单体和质子酸；

冰浴搅拌下加入氧化剂过硫酸铵的水溶液，原位聚合生成聚苯胺包覆硅颗粒的混合物。

11.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于：所述质子酸包括盐酸、硫酸、硝酸、高氯酸、磷酸、草酸、柠檬酸、酒石酸、对甲苯磺酸、樟脑磺酸、磺基水杨酸、十二烷基磺酸、十二烷基苯磺酸、萘磺酸、二壬基萘磺酸、聚苯乙烯磺酸、聚乙烯磺酸、氨基磺酸和氨基苯磺酸中的一种或几种。

12.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：所述过滤的方式包括真空抽滤或离心过滤。

13.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：所述洗涤是用乙醇、水和盐酸依次进行。

14.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：所述干燥处理是在真空条件下进行，所述干燥处理的温度范围为65-75℃，干燥处理的时间范围为10-14小时。