[发明专利]一种锂离子电池负极材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种锂离子电池负极材料，包括碳核心层和硅包覆层，所述硅包覆层包覆所述碳核心层，形成硅/碳复合材料，其特征在于，所述负极材料还包括金属氧化物包覆层，所述金属氧化物包覆层为所述硅/碳复合材料的外包覆层；

其中，所述碳核心层由石墨烯、天然石墨、碳纳米管、纳米碳纤维、膨胀石墨中的至少一种构成；所述金属氧化物包覆层为金属氧化物薄膜，所述金属氧化物薄膜由氧化铝、氧化钛、氧化硅、氧化镁、氧化锌、氧化锆中的至少一种构成。

2.如权利要求1所述的锂离子电池负极材料，其特征在于，所述硅包覆层为硅膜或硅纳米颗粒。

3.如权利要求1或2所述的锂离子电池负极材料，其特征在于，所述金属氧化物包覆层直接包覆于所述硅/碳复合材料的外表面。

4.如权利要求1或2所述的锂离子电池负极材料，其特征在于，所述硅/碳复合材料的外表面依次包覆有碳膜和所述金属氧化物包覆层。

5.如权利要求1或2所述的锂离子电池负极材料，其特征在于，所述硅/碳复合材料的外表面依次包覆有所述金属氧化物包覆层和碳膜。

6.如权利要求2所述的锂离子电池负极材料，其特征在于，所述硅膜的厚度为20-200nm，由所述硅纳米颗粒构成的所述硅包覆层的厚度为10-100nm。

7.一种锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：

基础原料的准备：获得硅/碳复合材料，所述硅/碳复合材料包括碳核心层和硅包覆层，所述硅包覆层包覆所述碳核心层；

第一负极材料的形成：将金属盐溶液雾化，将雾化的所述金属盐溶液包覆于经过流化处理的所述硅/碳复合材料上，得到前驱体薄膜；将所述前驱体薄膜高温烧结、退火后，得到包覆有金属氧化物包覆层的第一负极材料，其中，所述金属盐溶液经高温烧结、退火后可得到相应的金属氧化物。

8.如权利要求7所述的锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于，在所述基础原料的准备步骤之后、所述第一负极材料的形成步骤之前，先将碳膜包覆于所述硅/碳复合材料上；或者在所述第一负极材料的形成步骤之后，再将碳膜包覆于所述金属氧化物包覆层上，形成第二负极材料。

9.如权利要求7所述的锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于，所述金属盐溶液为异丙醇铝溶液、异丙醇锆溶液、硝酸铝溶液或硝酸镁溶液。

10.将权利要求1-9任一项所述的负极材料使用于锂离子电池的应用。