[发明专利]负极材料及其制备方法、负极、具有该负极的电池

权利要求书

1.一种负极材料，其特征在于：所述负极材料至少包括硅氧化物SiO_x和碳材料，其中，1≤x≤2。

2.根据权利要求1所述的负极材料，其特征在于：至少部分所述硅氧化物SiO_x为具有孔状结构的纳米颗粒。

3.根据权利要求1所述的负极材料，其特征在于：所述硅氧化物SiO_x占所述负极材料的比重范围为5～70%，所述碳材料占所述负极材料的比重范围为30～95%。

4.根据权利要求1所述的负极材料，其特征在于：所述负极材料还包括金属铜，所述金属铜占所述负极材料的比重范围为0.5～30%。

5.根据权利要求4所述的负极材料，其特征在于：所述金属铜包覆于所述硅氧化物SiO_x，所述碳材料包覆于所述硅氧化物SiO_x和金属铜。

6.根据权利要求1所述的负极材料，其特征在于：所述碳材料包括石墨烯和无序碳。

7.根据权利要求6所述的负极材料，其特征在于：所述石墨烯占所述负极材料的比重范围为0.5～20%。

8.根据权利要求6所述的负极材料，其特征在于：所述无序碳包覆于所述硅氧化物SiO_x和石墨烯。

9.根据权利要求1所述的负极材料，其特征在于：所述硅氧化物SiO_x为纳米SiO₂；所述负极材料的颗粒形状为球状。

10.根据权利要求9所述的负极材料，其特征在于：以所述负极材料的质量为基准，所述负极材料中所述纳米SiO₂的质量百分含量为40%～60%。

11.根据权利要求1所述的负极材料，其特征在于：所述硅氧化物SiO_x为SiO_1.5，所述碳材料为石墨烯。

12.一种负极，其特征在于：所述负极包括如权利要求1～11中任意一个所述的负极材料。

13.一种电池，包括正极、负极以及设于正极和负极之间的电解质，其特征在于：所述负极包括如权利要求1～11中任意一个所述的负极材料。

14.一种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：将碳材料前体溶解于第一溶剂，向溶解有碳材料前体的第一溶剂中加入硅氧化物SiO_x，其中，1≤x≤2，混合后加入第二溶剂，使碳材料前体包覆的硅氧化物SiO_x沉淀，将沉淀产物干燥后进行高温处理，获得碳材料包覆的硅氧化物SiO_x。

15.一种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：将碳材料前体溶解于第一溶剂，向溶解有碳材料前体的第一溶剂中加入硅氧化物SiO_x和石墨烯，其中，1≤x≤2，混合后加入第二溶剂，使碳材料前体包覆的硅氧化物SiO_x和石墨烯沉淀，将沉淀产物干燥后进行高温处理，获得无序碳包覆的硅氧化物SiO_x和石墨烯。

16.一种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：将硅氧化物SiO_x分散在硝酸铜溶液中，其中，1≤x≤2，干燥去除溶液中的溶剂，将干燥后的硅氧化物SiO_x和硝酸铜在温度170～300℃下处理1～4h，获得氧化铜包覆的硅氧化物SiO_x；将碳材料前体溶解于第一溶剂，向溶解有碳材料前体的第一溶剂中加入氧化铜包覆的硅氧化物SiO_x，混合后加入第二溶剂，使碳材料前体包覆的氧化铜包覆的硅氧化物SiO_x沉淀，将沉淀产物干燥后进行高温处理，使碳材料前体热解，氧化铜还原成铜，获得碳材料包覆的铜包覆的硅氧化物SiO_x。

17.根据权利要求14或15或16所述的制备方法，其特征在于：还包括将高温处理后的产物用氟化氢溶液溶解掉部分硅氧化物SiO_x，获得具有多孔结构的负极材料。