[发明专利]一种锂离子电池负极活性材料前驱体和锂离子电池负极活性材料及其制备方法

权利要求书

1.一种锂离子电池负极活性材料前驱体，其特征在于，该负极活性材料前驱体为核壳结构，所述核为碳源前驱体，所述壳为Sn₂Co(OH)₄CO₃和/或Sn₂Co(OH)₆。

2.根据权利要求1所述的锂离子电池负极活性材料前驱体，其特征在于，所述碳源前驱体为高温煤沥青、石油沥青、酚醛树脂、环氧树脂中的一种。

3.根据权利要求1所述的锂离子电池负极活性材料前驱体，其特征在于，所述核的平均粒径为8~18μm。

4.根据权利要求1所述的锂离子电池负极活性材料前驱体，其特征在于，所述壳的平均粒径为20~40nm。

5.根据权利要求1所述的锂离子电池负极活性材料前驱体，其特征在于，所述壳的厚度为80~200nm。

6.根据权利要求1所述的锂离子电池负极活性材料前驱体，其特征在于，所述碳源前驱体、锡和钴的重量比为97~85：2~10：1~5。

7.一种锂离子电池负极活性材料前驱体的制备方法，其特征在于包括：

(1) 将碳源前驱体与水系溶剂、硅烷偶联剂以及第二分散剂混合并球磨，得到表面改性处理后的碳源前驱体；

(2) 将经表面改性处理后的碳源前驱体与锡盐溶液、钴盐溶液混合得到混合液，将混合液与碱溶液接触，同时进行加热并搅拌，得到浆料；

(3)将步骤(2)中的浆料进行干燥处理，得到前驱体固体。

8.根据权利要求7所述的锂离子电池负极活性材料前驱体的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)还包括，在表面改性处理后的碳源前驱体与锡盐溶液、钴盐溶液混合前，将表面改性处理后的碳源前驱体与水系溶剂、第一分散剂混合制备成乳浊液A。

9.根据权利要求8所述的锂离子电池负极活性材料前驱体的制备方法，其特征在于，所述碳源前驱体、水系溶剂、硅烷偶联剂以及第二分散剂的重量比为20~30：80~100：1~2：1~2。

10.根据权利要求8所述的锂离子电池负极活性材料前驱体的制备方法，其特征在于，所述改性后的碳源前驱体与第一分散剂的重量比为10~15：1。

11.根据权利要求9所述的锂离子电池负极活性材料前驱体的制备方法，其特征在于，所述第一分散剂、第二分散剂均为聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、聚乙二醇、聚丙烯酰胺、羧甲基纤维素中的一种或多种。

12.根据权利要求7所述的锂离子电池负极活性材料前驱体的制备方法，其特征在于，所述碱溶液为碳酸氢铵溶液、氨水溶液、尿素溶液中的一种或多种。

13.根据权利要求7所述的锂离子电池负极活性材料前驱体的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，混合液与碱溶液接触的方法为：将碱溶液滴加到混合液中，滴加速度为5~10ml/min；所述步骤(3)中加热的温度为60~80℃。

14.一种锂离子电池负极活性材料的制备方法，其特征在于，该方法包括：

(1) 将权利要求1所述的前驱体固体溶于有机溶剂中得到乳浊液B；

(2) 将石墨加入乳浊液B中，进行一次加热使有机溶剂挥发，然后进行二次加热使碳源前驱体熔融，冷却后在还原气氛下还原得到固体粉末；

(3) 将固体粉末进行碳化处理得到锂离子电池负极活性材料。

15.根据权利要求14所述的锂离子电池负极活性材料的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂为四氯化碳或熔融状态的萘。